[發明專利]一種非天然核苷酸構成的核酸編碼化合物庫

在審

• 申請號: 202011177047.7
• 申請日: 2020-10-29
• 公開（公告）號: CN112746332A
• 公開（公告）日: 2021-05-04
• 發明（設計）人: 李進;鞏曉明;竇登峰
• 申請（專利權）人: 成都先導藥物開發股份有限公司
• 主分類號: C40B40/08
• 分類號: C40B40/08;C40B30/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種非天然核苷酸構成的核酸編碼化合物和化合物庫。本發明的核酸編碼化合物和化合物庫通過引入Z、P、S、B、S’五種人工堿基，克服了使用天然堿基的核酸編碼化合物庫的應用局限。

技術領域

本發明具體涉及一種非天然核苷酸構成的核酸編碼化合物和/或化合物庫。

背景技術

在新藥研發領域，針對生物靶標的高通量篩選是快速獲得先導化合物的主要手段之一。然而，基于單個分子的傳統高通量篩選所需時間長、設備投入巨大、庫化合物數量有限(數百萬)，且化合物庫的建成需要數十年的積累，限制了先導化合物的發現效率與可能性。近年來出現的DNA編碼化合物庫技術(WO2005058479、WO2018166532、CN103882532)，結合了組合化學和分子生物學技術，在分子水平上將每個化合物加上一個DNA標簽，能在極短的時間內合成高達億級的化合物庫，而且化合物能夠通過基因測序的方法進行識別，大幅度地增加了化合物庫的大小和合成效率，成為下一代化合物庫篩選技術的趨勢。DNA編碼化合物庫技術正開始在制藥行業廣泛應用，并產生了諸多積極的效果(Accounts ofChemical Research,2014,47,1247-1255)。

隨著該技術運用的擴展，DNA編碼標簽也體現出其在某些生物靶標篩選上的局限：1)如轉錄因子等與DNA序列存在相互作用的蛋白、核糖核酸(RNA)等作為疾病調控靶標時，傳統DNA編碼化合物庫篩選會產生較多背景結合信號。這些信號可能來自化合物的DNA標簽與轉錄因子蛋白的親和作用，或化合物的DNA標簽與RNA靶標產生的雜交親和，這些信號并非經由化合物結構本身與生物靶標的結合。2)傳統DNA編碼化合物庫篩選應用于某些生物樣本(如基于活細胞原位膜蛋白靶點的篩選)時，由于這些生物樣本容易產生內源基因組DNA對富集分子的DNA標簽擴增和檢測的干擾，從而降低擴增效率以及形成一定錯配假陽性擴增信號。

Shuichi Hoshika等公開了一種非天然堿基的核酸編碼系統(Science，2019，363：884- 887)。本發明將非天然堿基應用于DNA編碼化合物庫技術，使用與天然編碼核苷酸不同的編碼系統，從而克服上述應用局限，提升編碼化合物庫技術的應用范圍。

發明內容

本發明公開了一種核酸編碼化合物，包括功能部分和核酸部分，其中核酸部分的堿基選自非天然堿基Z、P、S、B、S’；

其中，堿基Z為堿基P為堿基S為堿基B 為堿基S’為

進一步地，所述核酸編碼化合物還包括連接基團，通過連接基團將功能部分和核酸部分連接。

進一步地，所述核酸部分包括單鏈核酸和/或雙鏈核酸。

更進一步地，所述雙鏈核酸中，堿基Z和堿基P對應，堿基S和堿基B對應，堿基S’和堿基B對應。

進一步地，所述核酸部分由核糖核苷酸和/或脫氧核糖核苷酸組成。

更進一步地，所述核糖核苷酸的堿基為Z、P、S’、B，所述脫氧核糖核苷酸的堿基為Z、P、S、B。

進一步地，所述核酸部分核酸長度大于10bp。

更進一步地，所述核酸部分可以插入帶有天然堿基的核苷酸，但不插入連續3個或3 個以上的天然堿基核苷酸，并且天然堿基的核苷酸數量在核酸部分核苷酸總數中的比例低于30％。

進一步地，所述核酸編碼化合物結構如式I所示：

其中，

X是至少3價的原子或分子骨架；

L₁為可連接核酸5’端的連接基團；

L₂為可連接核酸3’端的連接基團；