[發(fā)明專利]一種DNA編碼分子庫及化合物篩選方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610871861.6
• 申請日: 2016-09-30
• 公開（公告）號: CN107130299A
• 公開（公告）日: 2017-09-05
• 發(fā)明（設計）人: 李笑宇
• 申請（專利權）人: 深圳勁宇生物科技有限公司
• 主分類號: C40B40/00
• 分類號: C40B40/00;C40B30/04
• 代理公司: 北京天奇智新知識產權代理有限公司11340
• 代理人: 蔡飛燕

技術領域

本發(fā)明涉及DNA編碼分子庫技術領域，特別是涉及了一種DNA編碼分子庫及DNA編碼分子庫化合物的篩選方法。

背景技術

當代藥物研發(fā)中，針對疾病的藥物靶點，通過構建大型的候選藥物分子庫，進行高通量、大規(guī)模篩選是新藥研發(fā)中不可或缺的手段。當今世界上主要的制藥公司均擁有大型的分子庫和大規(guī)模的篩選平臺用于新藥研發(fā)。然而，傳統(tǒng)的分子庫和篩選平臺成本高昂、技術門檻高、管理運行復雜，成為高通量篩選發(fā)展和應用中的嚴重制約。近5年來，DNA編碼分子庫技術逐漸發(fā)展起來，成為藥物研發(fā)中的新興篩選方法。在DNA編碼分子庫中，每一個化合物與一個特異性的DNA鏈相連接，成為一個特異的條形碼，實現對化合物的特異性編碼。DNA編碼分子庫能夠在極小的體系中，實現千萬乃至上億級的高通量篩選。篩選結果可以通過PCR擴增和DNA測序進行解碼分析，已獲得先導化合物用于進一步藥物研發(fā)。近年來，DNA編碼分子庫已經得到新藥研發(fā)領域中的廣泛認可和應用，成為新藥研發(fā)中的一種重要支撐技術。

使用DNA編碼分子庫進行藥物篩選，所使用的靶點大多為純化后的蛋白質。蛋白質靶點經修飾后，固載在磁珠之類的固相之上，再與分子庫進行孵育。不能與靶點蛋白結合的小分子被洗脫，與結合在蛋白靶點上的小分子相分離。再在蛋白質變性條件下，對結合的小分子進行洗脫，PCR擴增，以及DNA測序，從而讀出編碼序列，獲得與靶點結合的小分子的化學結構(如圖1所示)。然而，使用純化、固載的蛋白靶點限制了DNA編碼分子庫的應用范圍，很多其它類型的藥物靶點，例如膜蛋白、蛋白質復合體、活細胞、病理組織等，由于較難或無法純化和固載，并不能夠用于DNA編碼分子庫的篩選，成為本領域中的一個瓶頸問題。

發(fā)明內容

為了解決上述現有技術的不足，本發(fā)明提供了一種DNA編碼分子庫及化合物篩選方法。使用本發(fā)明的DNA編碼分子庫的篩選方法，使得蛋白質靶點不需純化和固載，并且能夠直接應用于膜蛋白、蛋白質復合體、活細胞、病理組織等其它方法無法應用的藥物靶點。

本發(fā)明所要解決的技術問題通過以下技術方案予以實現：

一種DNA編碼分子庫，其引入一具有8～12個堿基的短鏈DNA，所述短鏈DNA一端具有光交聯(lián)基團。

在本發(fā)明中，所述光交聯(lián)基團為苯基疊氮、二苯甲酮、丙基吖啶中的一種。

一種DNA編碼分子庫化合物篩選方法，其包括以下步驟：

步驟A、將如權利要求1所述的DNA編碼分子庫與蛋白質靶點孵育，其中分子庫中的部分小分子與蛋白質靶點結合，使得所述短鏈DNA上所帶的光交聯(lián)基團處于蛋白質靶點附近，在光照條件下，光交聯(lián)基團與蛋白質靶點發(fā)生交聯(lián)反應以保護能與蛋白質靶點結合的小分子的DNA標簽；

步驟B、往步驟A中的體系加入DNA外切酶，沒有和所述蛋白質靶點交聯(lián)的分子庫化合，其所帶的DNA標簽被所述DNA外切酶所降解，和所述蛋白質靶點交聯(lián)的分子庫化合物，其所帶的DNA標簽被蛋白質靶點本身所保護，不被所述DNA外切酶所降解；在DNA外切酶處理后，體系中余下的DNA為能與所述蛋白質靶點結合的小分子的DNA標簽；

步驟C、進行PCR擴展和DNA測序，即可讀出被選擇的小分子的化學結構，完成篩選。

在本發(fā)明中，所述蛋白質靶點為非固載、無修飾的蛋白質靶點。

在本發(fā)明中，所述光交聯(lián)基團為苯基疊氮、二苯甲酮、丙基吖啶中的一種。

本發(fā)明具有如下有益效果：使用本DNA編碼分子庫的篩選方法徹底擺脫了傳統(tǒng)DNA編碼分子庫篩選中對蛋白靶點純化和固載的要求。本方法不再依賴于物理洗脫來分離結合靶點和不結合靶點的化合物，而是利用配體誘導的選擇性酶降解的方法從體系中去除不與靶點結合的化合物。因此從原理上講，本方法能夠應用于任何蛋白質靶點。本方法已經通過實驗證明能夠用于非固載蛋白質、蛋白質復合體、活細胞表面膜蛋白、細胞裂解液等多種復雜體系的DNA編碼分子庫的篩選，具有良好的經濟效益和社會效益。

附圖說明

圖1為傳統(tǒng)DNA編碼分子庫化合物篩選方法，其中蛋白質靶點進行純化修飾；

圖2為本發(fā)明所述的短鏈DNA；

圖3為本發(fā)明引入所述短鏈DNA的DNA編碼分子庫化合物的篩選方法的流程示意圖；

圖4a為本發(fā)明選取的小分子化合物，其均分別連接到所述短鏈DNA上；

圖4b為本發(fā)明驗證能與蛋白質靶點結合的小分子所帶的DNA編碼不會被酶切水解的流程示意圖；