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先导科普荟 | 开环:提高稳定性降低脱靶的UNA核酸修饰 发布时间:2022-08-03


 

UNA(unlocked nucleic acid)是一种新型的RNA无环衍生物,与DNA或RNA相似,但组成又有所不同。UNA与GNA一样,并不存在于任何已知的自然界生物体内。UNA缺乏RNA核糖环的C2’与C3’化学键,但结合到RNA双链结构上仍然可以模仿未修饰的RNA(图1)。

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图1:UNA与RNA的结构

 

利用UNA结构修饰的核酸主要有以下优点:

1:提高核酸在生物体内的稳定性

在siRNA应用中,UNA的非环状核苷特征会带来强不稳定性,低水平的UNA修饰会与RNA高效兼容,而高水平的UNA修饰则会降低siRNA的效率和血清稳定性。与广泛应用的LNA修饰的siRNA相比,轻微UNA修饰的siRNA具有更长的体内生物稳定性(图2)。UNA修饰的正义或者反义链siRNA能够防止其在血清中降解并减少细胞毒性1,2,3

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图2:UNA修饰的siRNA 在血液中的稳定性(A);静脉注射30分钟与24小时后在不同器官中分布(B)

2:减轻脱靶效应

UNA可以减轻siRNA的脱靶效应。siRNA的许多脱靶效应的来源是种子区与非靶向mRNA的配对,这可以通过microRNA类型的机制造成基因表达来减弱。研究发现,通过加入UNA来破坏种子区的稳定结合,可以大大减少这些脱靶效应的发生4,5

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图3:UNA修饰后显著减少了siRNA脱靶,并保持了siRNA效力

因此,UNA构成了一种以siRNA应用为代表的重要修饰类型,在体外和体内对siRNA功能都具有一些有趣的特性。

 

成都先导UNA相关服务

    成都先导核酸化学团队能够为客户提供成熟的UNA分子合成砌块及UNA修饰的寡核苷酸合成服务。例如,成都先导制备的UNA亚磷酰胺纯度高达98%以上(图4NO23031P-NMR磷谱)。

 

UNA产品列表   

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图4: UNA亚磷酰胺单体核磁共振31P-NMR磷谱表征的高纯度

 

 

 

关于成都先导寡核苷酸合成业务

成都先导寡核苷酸合成业务提供从特殊单体合成、递送分子合成到寡核苷酸链合成以及寡核苷酸缀合物合成的一站式服务,能支持、提供多种修饰单体和定制化递送分子/脂质体合成,如:修饰亚磷酰胺,修饰核苷、核苷酸、GalNAc、脂质体等。除了合成服务,成都先导还提供寡核苷酸的生物评价测试服务,如:针对ASO/siRNA体外细胞活性筛选实验,稳定性/免疫原性/持续性测试和脱靶预测,体内动物实验的初步药效药代毒理研究等。此外,成都先导也可以完成CMC部分的开发工作,如:工艺开发、制剂研究、生产放大和质量分析方法开发等。

 

成都先导拥有全球领先的DNA编码化合物库DEL技术,擅长多种DNA生物偶联化学技术,这为寡核苷酸合成一站式服务提供了更高质量的技术支持,也确保了更省心的订购体验和更高效的交付流程,例如:通过内部配合实现物料流转,解决化学单体在保存和转运中不稳定的问题,保证合成的单体砌块及时投入核苷酸序列中,避免因为水分和稳定性带来的化学问题,并且能够针对特定的分子结构特征提出核酸合成的优化参数条件。

 

成都先导的资深化学专家团队拥有多年合成经验,可以支持从毫克到公斤级的合成制备规模,满足从小试验到工艺优化放大的需求,并能及时与客户做技术沟通,贯彻“客户为本”的服务宗旨。

 

参考文献

1.       Gangopadhyay S, Gore K R. RNA Biology, 2022, 19(1): 452-467.

2.       A.Pasternak, F.J.Hernandez, L.M.Rasmussen, B.Vester and J.Wengel, Nucleic Acids Res., 2011, 39, 1155-1164.

3.       M.B.Laursen, M.M.Pakula, S.Gao, K.Fluiter, O.R.Mook, F.Baas, N.Langkjaer, S.L.Wengel, J.Wengel, J.Kjems and J.B.Bramsen, Mol BioSyst., 2010,6,862-870.

4.       Kotkowiak, WeronikaCzapik, TomaszPasternak, Anna [PLoS ONE, 2018, vol. 13, # 5, art. no. E0197835.

5.       J.B.Bramsen,M.M.Pakula, T.B.Hansen, N.Langkjaer, D.Odadzic, R.Smicius, S.L.Wengel, J.Chattopadhyaya, J.W.Engels, P.Herdewijin, J.Wengel and J.Kjems, Nucleic Acids Res., 2010,38,5761-5773.

 

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