“盗版”DNA:人工模仿DNA的分子成功了!

【字体: 时间:2018年04月04日 来源:生物通

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  科学家们现在不仅可以人造DNA分子模仿它们的生物结构,而且这些人工合成分子也能承担功能,甚至超越天然生物成分。

  

有史以来,人类第一次实现了人造序列模拟DNA表面特征,这种人造分子竟然还能抑制几种DNA结合酶的活性,其中包括HIV用来将自身基因组插入宿主细胞的酶。

来自法国科学研究中心(CNRS)、波尔多大学的研究人员在《Nature Chemistry》发表了他们的重大突破,为抑制DNA与蛋白质相互作用新药理学工具开发铺平了道路。

DNA是生命的核心分子,两条双螺旋互补链内富含遗传信息。为了遗传信息的读取或关闭和调节表达,需要许多蛋白质与DNA发生相互作用,比如将其表面结构与负电荷“结合”。对HIV整合酶来说,在它的帮助下,病毒DNA才得以插入人类DNA;另一种拓扑异构酶则扮演释放DNA超螺旋分子内压力的角色。

这次,科学家们成功合成了螺旋分子,这些分子精确地模拟了DNA双螺旋的表面特征,尤其是负电荷的位置。“盗版”DNA由芳香族折叠化合物演变而来,这些合成物具有强烈的折叠构象适应倾向,可以形成一个单一螺旋。

仿制非常成功。这些折叠化合物巧妙地诱导了特定DNA结合蛋白(如HIV整合酶和拓扑异构酶)与之结合。研究人员已经证明,对这些酶来说,合成物甚至比天然DNA作为配体的结合效果更好,即使在低浓度下也是如此。造成这种功效的原因似乎是由于它们的结构与天然DNA存在微妙差别。

这些以芳香族化合物为基础的DNA类似物作为制备DNA-蛋白质互作抑制剂的未开发手段,很快将席卷全球引领新一代药物开发风暴。

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原文检索:Single helically folded aromatic oligoamides that mimic the charge surface of double-stranded B-DNA

(生物通:伍松)

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