2020年12月3日    出处：https://www.sciencedaily.com/releases/2020/12/201203113236.htm

异种核酸是开发核酸药物所必需的。要想发挥作用，它们必须能够稳定地与天然RNA(一种细胞内的单链DNA，对人体的所有过程都至关重要)结合。然而，目前还不清楚RNA是如何与这些异种核酸杂交的，如果有的话。一项新的研究揭示了这一机制，为潜在革命性的核酸药物的开发打开了大门。

随着医学研究的发展，传统的治疗方案正在迅速枯竭。治疗传统药物不起作用的疾病的新方法是当务之急。为了寻找这些方法，科学已经转向了广泛的潜在答案，包括人工核酸。人工核酸或异种核酸与自然产生的核酸(比如DNA和RNA)类似，但它们完全是在实验室里产生的。

异种核酸是开发核酸药物所必需的。要想发挥作用，它们必须能够稳定地与天然RNA(一种细胞内的单链DNA，对人体的所有过程都至关重要)结合。然而，目前还不清楚RNA是如何与这些异种核酸杂交的，如果有的话。日本研究人员的一项新研究揭示了这一机制，为潜在革命性的核酸药物的开发打开了大门。

在他们的实验研究发表在通信化学,研究人员的团队是能够确定三维结构的RNA与人工核酸杂交serinol核酸(SNA)或L-threoninol核酸(L-aTNA),两个不多的韩国帝王核酸能够绑定和有效地与自然形成工器RNA。本研究结果的研究人员之间的协作在名古屋大学研究生院工程,制药科学研究生院城市名古屋大学的生活和生命系统的探索性研究中心(excel)国家自然科学研究院和大阪大学工程研究生院。

像DNA和RNA这样的天然核酸有一个糖-磷酸“主链”和氮基成分;虽然SNA和L-aTNA中的氮基成分保持不变，但它们的主干是氨基酸。SNA和L-aTNA具有结构简单、合成容易、水溶性好、耐核酸酶性高等优点。这些特点使其更适合于开发核酸药物。“因为系统网络体系结构(SNA)和L-aTNA可以绑定到天然核酸,我们想知道之间的双重构造稳定的关键系统网络体系结构(SNA)或L-aTNA和RNA,”州Yukiko Kamiya博士,这项研究的首席科学家,“因此,我们开始工作在确定三维结构”。

他们发现分子内(分子内)相互作用对于保持无环核酸和RNA形成的螺旋(扭曲)双链结构的稳定非常重要。虽然天然核酸的螺旋结构是a型的，也就是说它们会向右扭曲，但这些合成的双螺旋结构似乎是垂直排列的，导致螺旋每一圈之间的面积更大。此外，他们通过“hogsteen碱基对”的相互作用获得了由L-aTNA或SNA和RNA组成的三链结构。

这些发现对许多我们一直认为是生物学基础的东西提出了质疑。核糖，天然核酸的主干中的糖，似乎不是形成稳定的双链所必需的，这与目前公认的知识相反。那么为什么自然选择核糖呢?神谷博士说:“这也许可以通过未来对螺旋结构的研究得到更好的答案。”

目前，她的团队很高兴他们的发现为药物开发开辟了更多的途径。“对这些双链结构的理解可以帮助我们设计出基于核酸的药物。我们希望通过这些发现，核酸药物的发展将会加快。”她说。

当然，这些见解超出了医学应用的范畴。核酸是所有生命体“构造”的蓝图，但我们意识到它们的许多秘密仍未被揭开。这些发现揭示了核酸的一个虽小但意义重大的章节。