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小分子药物在RNA上的作用位点有哪些  

2018-07-04 13:55:30|  分类: 药物筛选 |  标签: |举报 |字号 订阅

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 小分子药物主要是指化学合成药物,在常用药物中,小分子药物的数量可占总量的98%。近年来,随着新的药物筛选靶点的不断涌现,新的检测方法、分析技术的不断更新,小分子药物筛选也有了新的机遇和可能。小分子药物的发现常采用基于结构的药物发现、基于碎片的药物发现、蛋白相互作用的抑制剂及DNA编码化合物筛选技术。美迪西提供药物筛选服务

绝大多数药物的靶点都是生物体内的蛋白质,还有一些药物被证明了是通过对DNA的作用而发挥药效的,除了这两者之外,生物体内另一大类生物大分子就是RNA。随着生物学的飞速发展,许多小分子药物被证明对RNA有着明显的作用,今天来盘点一下小分子药物在RNA上的作用位点。

1、非翻译区

有机小分子药物要发挥作用就要与对应的靶点相结合,RNA病毒,例如艾滋病病毒、SARS病毒、埃博拉病毒、禽流感病毒等,在这些RNA分子当中存在着非翻译区(untranslated region,UTR),即这段序列能够正常转录,但不能翻译成蛋白质,非翻译区是一些小分子潜在的作用位点。

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2、反式激活应答元件

病毒RNA中的反式激活应答元件(transactivating response element,TAR)是有机小分子作用于RNA的一类作用位点,位于人免疫缺陷病毒I型(HIV-1)基因组5′长末端重复序列(longterminalrepeat,LTR)中的R区。从转录与翻译水平负调控HIV-1的基因表达,同时HIV-1采取了相应的策略拮抗TARRNA的负调控作用:病毒蛋白Tat或细胞蛋白TARRNA结合蛋白(TRBP)结合TARRNA后,分别在转录与翻译水平促进HIV-1的基因表达。  

此外,TAR编码的miRNA有助于保持HIV的潜伏感染及阻止细胞凋亡,TAR与其它蛋白间相互作用及其功能的研究对于深入了解HIV-1感染细胞后的调控机制,寻求新的抗HIV治疗靶点具有重要意义

3、核糖开关

细菌mRNA中一些非编码区的序列折叠成一定的构象,这些构象能与体内的一些代谢分子相结合,通过构象的改变可以调控转录、翻译、剪切、RNA稳定性等,这部分区域就被称为核糖开关(riboswitch)。核糖开关存在于mRNA中,它们与小分子相互结合从而调节基因表达,许多有机分子通过对细菌的核糖开关发生作用起到抑制细菌生长的目的,这也是许多制药企业研发新型抗生素药物的一个方向。

4、RNA剪接

RNA剪接(RNA splicing)过程是RNA生成的一个重要环节,是从DNA模板链转录出的最初转录产物中除去内含子,并将外显子连接起来形成一个连续的RNA分子的过程。越来越多的数据显示剪接调控的紊乱与疾病的发生密切相关,因此许多疾病和RNA剪接过程的错误密切相关。

5、RNA重复元件

RNA重复元件(RNA repeat elements)是一种重复出现的非编码序列。这其中poly(CUG) RNA重复元件被证实可以和有机小分子发生相互作用。当小分子和RNA的这部分相结合后,则抑制了原本该结合于此的MBNL蛋白与poly(CUG) RNA重复元件的结合。

针对RNA开发有机分子药物也已成为当今药物开发的重要方向,例如反义寡核苷酸(antisense oligonucleotide,AON)药物,这类药物是根据特定的RNA序列结构进行修饰的核酸类药物,其作用机制和常规的有机小分子药物完全不同。截至2017年5月底,共有6类寡核苷酸类药物获得美国FDA批准上市应用,其中属于反义寡核苷酸的药物有4种,同时有大量药物处于不同阶段的临床研究中。

一直以来,因核糖核酸(RNA)半衰期短容易降解及基因测序技术限制,RNA并没有成为药物研究中的最佳靶点。随着化学稳定性的改进及基因测序的飞速发展,也许会有更多以RNA为靶点的有机小分子药物上市。一些生物制药公司已开始布局靶向RNA的小分子药物,希望解开那些一度不可成药的靶标和新生物之谜。

 

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