通过多价寡核苷酸修饰的纳米颗粒缀合物抑制细菌蛋白的产生制造技术

本发明专利技术涉及寡核苷酸修饰的纳米颗粒缀合物和抑制细菌蛋白生产的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及寡核苷酸修饰的纳米颗粒缀合物和抑制细菌蛋白生产的方法。
技术介绍
开发用于控制细菌增殖的新试剂具有极为重要的意义。虽然获取抗生素试剂的分子方法已经产生了有意义的结果，但是由于细菌建立了对抗生素的抗性，目前的抗生素治疗变得愈加受限。存在靶向多个细菌功能的多个类型的抗生素。虽然没有穷尽性的列表， 但是一些特性包括靶向细菌蛋白生产(反义阻断，例如抗核糖体试剂)、细菌细胞壁完整性和基因组完整性(例如DNA促旋酶)。虽然如此，这些试剂中的大部分已经被细菌进化和通过接合发展出的可遗传的抗性中和，而预期其他试剂也将遇到相同的命运。在一些情况下， 细菌抗性从一种细菌跳跃到另一种细菌。此外，目前抗生素的广泛使用已经导致了抵抗大多数医药干预的“超级菌株”的出现。因此，靶向细菌的新型药物是优先研究对象。现已证明可多价寡核苷酸纳米颗粒缀合物具有用于遗传调控和真核系统中的检测策略的显著能力。对于基因调控，通过激活RNA干扰途径或通过螯合作用和/或在反义策略中降解mRNA阻断蛋白生产。在检测的情况下，可将与寡核苷酸纳米颗粒缀合物结合的 mRNA翻译成荧光信号。在哺乳动物细胞培养物系统中，纳米颗粒缀合物是无毒且稳定的，对互补靶标具有较高的亲和性，并且能够不借助转染试剂进入细胞。然而，寡核苷酸在细菌中，特别是作为杀菌剂的应用价值有限。现已开发出有限数量的试剂，但其从未被广泛使用。尽管在概念上讨论，但此策略未得到充分利用是由于技术上的挑战(例如，基因敲减(knockdown)能力差、不能实现细菌内递送和寡核苷酸链在细菌内的稳定性(即核酸酶抗性))。
技术实现思路
本专利技术描述了包含寡核苷酸修饰的纳米颗粒和载体的抗生素组合物，其中所述寡核苷酸与原核基因的目标非编码序列充分互补，所述互补的程度使其足以与所述目标序列在允许杂交的条件下杂交。本文所述的抗生素组合物进入原核细胞，并调控原核基因的转录和/或翻译。在一些实施方式中，提供抗生素组合物，其中与原核基因的杂交抑制原核细胞的生长。在另一个实施方式中，提供抗生素组合物，其中寡核苷酸的杂交抑制由原核基因编码的功能性原核蛋白的表达。一方面，与没有接触寡核苷酸修饰的纳米颗粒的细胞相比，该抗生素组合物对功能性原核蛋白的表达的抑制为约75%。在另一个实施方式中，提供抗生素组合物，其中所述杂交导致具有活性改变的原核基因编码的蛋白的表达。一方面，提供抗生素组合物，其中与没有接触寡核苷酸修饰的纳米颗粒的细胞相比，所表达的基因产物的活性降低约10%。另一方面，提供抗生素组合物，其中与没有接触寡核苷酸修饰的纳米颗粒的细胞相比，所表达的基因产物的活性提高约 10%。在另一个实施方式中，提供抗生素组合物，其中寡核苷酸与靶序列的杂交抑制原核基因的转录。在另一个实施方式中，提供抗生素组合物，其中寡核苷酸与靶序列的杂交抑制由原核基因编码的功能性原核蛋白的翻译。本专利技术还提供抗生素组合物，其中寡核苷酸的杂交抑制对原核细胞生长所必需的功能性蛋白的表达。在多个方面，提供抗生素组合物，其中所述寡核苷酸的杂交抑制原核细胞生长所必需的功能性蛋白的表达，所述原核细胞生长所必需的功能性蛋白选自以下组成的组革兰氏阴性基因产物、革兰氏阳性基因产物、细胞周期基因产物、参与DNA复制的基因产物、细胞分裂基因产物、参与蛋白合成的基因产物、细菌促旋酶和酰基载体基因产物。在另一个实施方式中，提供抗生素组合物，其中所述原核基因编码赋予抗生素抗性的蛋白。在一些实施方式中，所提供的抗生素组合物还包含抗生素试剂。在多个方面，提供抗生素组合物，其中所述抗生素试剂选自由以下组成的组青霉素G、甲氧西林、萘夫西林、 苯唑西林、氯唑西林、双氯西林、氨苄青霉素、阿莫西林、替卡西林、羧苄青霉素、美洛西林、 阿洛西林、哌拉西林、亚胺培南、氨曲南、头孢噻吩、头孢克洛、头孢西丁、头孢呋辛、头孢尼西、头孢美唑、头孢替坦、头孢丙烯、氯碳头孢、头孢他美、头孢哌酮、头孢噻肟、头孢唑肟、头孢曲松、头孢他唆、头孢吡肟、头孢克肟、头孢泊肟、头孢磺啶、氟罗沙星、萘啶酸、诺氟沙星、 环丙沙星、氧氟沙星、依诺沙星、洛美沙星、西诺沙星、强力霉素、米诺环素、四环素、丁胺卡那霉素、庆大霉素、卡那霉素、奈替米星、妥布霉素、链霉素、阿奇霉素、克拉霉素、红霉素、依托红霉素、红霉素琥珀酸乙酯、葡庚糖酸红霉素、乳糖酸红霉素、硬脂酸红霉素、万古霉素、 替考拉宁、氯霉素、克林霉素、甲氧苄啶、复方新诺明、呋喃妥因、利福平、莫匹罗星、甲硝唑、 头孢氨苄、罗红霉素、阿莫西林-克拉维酸盐组合(Co-amoxiclavuanate)、哌拉西林和他唑巴坦的组合，及其各种盐、酸、碱和其他衍生物。在另一个实施方式中，提供抗生素组合物，其中所述寡核苷酸与原核基因的非编码链中的序列充分互补。在另一个实施方式中，提供抗生素组合物，其中所述寡核苷酸与原核基因的非编码链中的序列充分互补，以形成三链结构。在一些方面，提供抗生素组合物， 其中所述杂交在所述寡核苷酸和非编码序列以及与所述非编码序列互补的编码序列之间形成三链结构。在另一些方面，提供抗生素组合物，其中所述寡核苷酸与原核基因的非编码链中的序列充分互补，所述互补的程度使其足以在所述寡核苷酸和所述非编码序列之间形成双链结构。在一些方面，所述非编码序列为启动子序列。在一些实施方式中，提供抗生素组合物，其中寡核苷酸与3'非编码序列杂交。在另一些实施方式中，提供抗生素组合物，其中寡核苷酸与5'非编码序列杂交。本专利技术还提供了抗生素组合物，其与靶序列在体外杂交。在一些实施方式中，提供抗生素组合物，其与靶序列在体内杂交。本专利技术提供了用于抑制细胞中功能性靶基因产物产生的方法，其包括使所述细胞在一定条件下接本专利技术的抗生素组合物的步骤，其中在所述条件下杂交导致由靶基因编码的功能性蛋白产生被抑制。在另一个实施方式中提供了治疗原核生物感染的方法，所述方法包括向细胞施用治疗有效量的包含本专利技术纳米颗粒的组合物的步骤。 本专利技术还提供了包含抗生素和本专利技术的纳米颗粒的试剂盒。附图说明图1描述了阻断启动子复合物结合(A)和全长mRNA转录本(B)形成的寡核苷酸金纳米颗粒缀合物的示意图。图2描述了缀合物处理后的大肠杆菌的电子显微镜图片。图3描述了使用纳米颗粒抑制细菌荧光素酶表达的结果总结。无义表示在大肠杆菌基因组或转染质粒上没有互补区的序列。反义是指靶向荧光素酶的序列。相对荧光素酶活性显示为柱内相对于海肾荧光素酶表达标准化的百分比。图4显示了双链侵入示意图。A)双链通过纳米颗粒侵入的示意图(位于双链末端荧光素酶和相邻的dabcyl)，从而释放荧光信号。B)结果证明在短双链(20碱基对)和长双链(40碱基对)中荧光都随着双链侵入而增加(灰色盒代表无义序列，黑色盒代表反义序列)。具体实施例方式本文提供了抗生素组合物及其使用方法。一方面，所述抗生素组合物包含经修饰而包含寡核苷酸的纳米颗粒，其中所述寡核苷酸与原核基因的目标非编码序列充分互补， 所述互补的程度足以使寡核苷酸可与目标序列在允许杂交的条件下杂交。通过这种杂交， 抗生素组合物抑制了目标原核细胞的生长。在某些方面，在目标细胞中，杂交抑制了由目标序列编码的功能性蛋白的表达。在各个方面，抑制由目标序列编码的原核蛋白的转录、翻译或转录和翻译二者。本专利技术进一步提供了本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种包含寡核苷酸修饰的纳米颗粒的抗生素组合物，其中所述寡核苷酸与原核基因的目标非编码序列充分互补，所述互补的程度足以与目标非编码序列在允许杂交的条件下杂交。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：查德·A·米尔金，
申请(专利权)人：西北大学，
类型：发明
国别省市：US