一种竞争性靶向RNA发卡环结构的环肽抑制剂及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一种竞争性靶向RNA发卡环结构的环肽抑制剂及其应用，所述竞争性靶向RNA发卡环结构的环肽抑制剂包括如下中的一种：L22#15：氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示；L22#09：氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示；L22#13：氨基酸序列如SEQ ID NO.3所示；且所述环肽抑制剂通过各自所述氨基酸的第1位的Cys和第14位的Cys形成二硫键成环。本发明专利技术提供的一竞争性靶向RNA发卡环结构的环肽抑制剂，以高亲和力结合于靶标ψ

【技术实现步骤摘要】
一种竞争性靶向RNA发卡环结构的环肽抑制剂及其应用


[0001]本专利技术涉及特异性药物研发
，特别涉及一种竞争性靶向RNA发卡环结构的环肽抑制剂及其应用。

技术介绍

[0002]RNA在多种生物学功能中起着关键作用，包括蛋白质合成、基因表达和病毒样颗粒包装。例如，核糖体是一种用于蛋白质合成的大型RNA
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蛋白质复合物。Rev响应元件(RRE RNA)通过与HIV
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1Rev蛋白相互作用来调节病毒基因表达。反式激活反应元件(TAR RNA)通过结合P
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TEFb复合物和Tat蛋白来调节HIV
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1病毒复制过程中转录的延伸。ψ
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RNA的茎环3结构(Science,1998,279(5349):384
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388)与核衣壳蛋白相互作用以识别和包装HIV
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1基因组。所有上述RNA都利用发夹茎环结构来结合相应的蛋白质以发挥其功能。此外，由于蛋白质靶标可能导致副作用，则靶向RNA可能是一种有效的替代方法。
[0003]对于RNA靶点设计，首先需要确定高精度的RNA三维结构。X射线(X
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ray)、冷冻电子显微镜(Cryo
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EM)和核磁共振(NMR)可以确定实验结构。但X
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ray晶体学需要样品结晶，由于结构上的高度柔性，RNA难以结晶。Cryo
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EM适用于较大体系，由于分辨率不够它很难应用于较小的系统。NMR可以解析溶液中的分子，获取不同时间尺度内的构象动力学，并直接捕获接近生理条件下的生物分子的结合状态，这是研究小RNA构象系综的最佳技术。ITC等实验只能获得热力学或动力学参数而不包含结构信息，高通量筛选耗时且价格昂贵。因此，大规模检测筛选需要理论方法的指导。RNA药物设计的主要理论方法是分子对接和分子动力学(MD)模拟。与蛋白质相比，RNA在结构上更灵活，带有负电荷。现有的RNA配体显示出有限的结合相互作用和表面积。此外，小分子配体很难调整其结构以实现灵活的结合RNA。因此，有必要开发一种新的环肽抑制剂。

技术实现思路

[0004]本专利技术目的是提供一种竞争性靶向RNA发卡环结构的环肽抑制剂，该环肽抑制剂以高亲和力结合及其靶标ψ
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RNA的茎环3结构，因此可在制备RNA靶向药物中应用。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0006]在本专利技术的第一方面，提供了一种竞争性靶向RNA发卡环结构的环肽抑制剂，所述竞争性靶向RNA发卡环结构的环肽抑制剂包括如下中的一种：
[0007]L22#15：氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示；
[0008]L22#09：氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示；
[0009]L22#13：氨基酸序列如SEQ ID NO.3所示；
[0010]且所述L22#15、L22#09和L22#13分别通过各自所述氨基酸的第1位的Cys和第14位的Cys形成二硫键成环。
[0011]在本专利技术的第二方面，提供了所述的竞争性靶向RNA发卡环结构的环肽抑制剂在制备RNA靶向药物中的应用。
[0012]进一步地，所述环肽抑制剂以高亲和力结合及其靶标ψ
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RNA的茎环3结构。
[0013]在本专利技术的第三方面，提供了所述的竞争性靶向RNA发卡环结构的环肽抑制剂在制备抗HIV药物中的应用。
[0014]进一步地，所述环肽抑制剂竞争性地抑制在HIV
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1病毒功能中发挥关键功能的核衣壳蛋白及其RNA之间的结合。
[0015]在本专利技术的第四方面，提供了所述的竞争性靶向RNA发卡环结构的环肽抑制剂在制备抗逆转录病毒抑制剂中的应用。
[0016]本专利技术实施例中的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
[0017]本专利技术提供的一种竞争性靶向RNA发卡环结构的环肽抑制剂，以高亲和力结合于靶标ψ
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RNA的茎环3结构，同时可以竞争性的抑制核衣壳蛋白与RNA的结合，对特异性靶向新药的开发有重要的作用。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作以简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例的结果数据，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0019]图1为本专利技术实施例中环肽抑制剂的设计流程图；
[0020]图2为本专利技术实施例提供的核磁共振光谱法测定结合亲和力结果。其中图2A为L22#15、L22#09、L22#13分别与RNA发卡环结构的结合亲和力结果；图2B为L22#01和L22#29分别与RNA发卡环结构的结合亲和力结果。
具体实施方式
[0021]下文将结合具体实施方式和实施例具体阐述本专利技术，本专利技术的优点和各种效果将由此更加清楚地呈现。本领域技术人员应理解，这些具体实施方式和实施例是用于说明本专利技术，而非限制本专利技术。
[0022]在整个说明书中，除非另有特别说明，本文使用的术语应理解为如本领域中通常所使用的含义。因此，除非另有定义，本文使用的所有技术和科学术语具有及其本专利技术所属领域技术人员的一般理解相同的含义。若存在矛盾，本说明书优先。
[0023]除非另有特别说明，本专利技术中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等，均可通过市场购买获得或者可通过现有方法获得。
[0024]本专利技术提供的一种以高亲和力竞争性结合RNA发卡环结构的环肽抑制剂，步骤如下：
[0025]本专利技术第一步分析RNA靶标与环肽的拓扑学特征。第二步是生成优化后的环肽序列和结构并采用分子对接进行初筛，获得对接打分最高的前50个结构。第三步采用分子动力学模拟进行二次筛选，同时考虑对接得分和结合自由能筛选得出与RNA靶标结合亲和力最强的前5个环肽抑制剂。第四步采用核磁共振实验分析排名前5环肽抑制剂与RNA的解离常数，通过竞争性实验验证本专利技术产生结合亲和力最高的环肽抑制剂L22#15是否可以竞争性的结合RNA靶标。
[0026]下面将结合实施例、对比例及实验数据对本申请的一种竞争性靶向RNA发卡环结构的环肽抑制剂及其应用进行详细说明。
[0027]实施例1、一种靶向对RNA发卡环结构的环肽抑制剂及其筛选方法
[0028]研究表明，蛋白质与RNA的结合位点主要位于发夹茎环中。在这里，我们关注的是一种采用了发夹茎环结构的RNA。ψ
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RNA的茎环3结构通过与核衣壳蛋白结合在识别HIV
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1基因组中起着至关重要的作用。核磁共振研究表明，该RNA的茎环3形成了一种动态结构，可能是设计特定抑制剂的潜在靶点，并且与RNA结合的多肽抑制剂可以抑制病毒活性。
[0029](1)计算RNA药物结合口袋的拓扑学特征
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种竞争性靶向RNA发卡环结构的环肽抑制剂，其特征在于，所述竞争性靶向RNA发卡环结构的环肽抑制剂包括如下中的一种：L22#15：氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示；L22#09：氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示；L22#13：氨基酸序列如SEQ ID NO.3所示；且所述L22#15、L22#09和L22#13分别通过各自所述氨基酸的第1位的Cys和第14位的Cys形成二硫键成环。2.权利要求1所述的竞争性靶向RNA发卡环结构的环肽抑制剂在制备RNA靶向药物中的应用。3.根据权利要求2的应用，其特征在于，所述环肽抑制剂结合靶标ψ...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵蕴杰，宁尚波，龚洲，孙旻，
申请(专利权)人：华中师范大学，
类型：发明
国别省市：