siRNA オフターゲットの効果の構造誘導制御

Scott R Suter¹, Jessica Sheu-Gruttadauria², Nicole T Schirle²

¹Department of Chemistry, University of California, Davis , One Shields Avenue, Davis, California 95616, United States.

Journal of the American Chemical Society

|July 9, 2016

まとめ

化学的に改変された短い干渉RNAs (siRNAs) は,改善された治療の可能性を示しています. siRNA の新しいトリアゾリルヌクレオチドは標的特異性を高め,標的外効果を軽減し,薬の開発の新しい戦略を提供します.

科学分野:

生物化学
分子生物学
薬物開発

背景:

短い干渉RNA (siRNAs) は,RNA干渉 (RNAi) 経路を利用した貴重な治療薬である.
薬の開発のためのネイティブ siRNA の構造的制限を克服するために,化学的修正は不可欠です.
人間のRNAi経路に関する構造的な洞察は,siRNAの特性の最適化を容易にする.

研究の目的:

改変されたsiRNAに結合するヒトアルゴナウト2 (hAgo2) の構造を決定する.
位置1 (g1) にあるトリアゾリルヌクレオチドがsiRNAの結合と機能にどのように影響するかを調査する.
siRNAの選択性と効力を高めるための構造誘導的改変を探求する.

主な方法:

X線結晶学で,g1変異したsiRNAと複合したHago2の2.3 Å解像度構造を決定する.
改変されたsiRNAsの標的RNAへの結合親和性を測定する生化学的測定法.
ターゲットとオフのノックダウン有効性を評価するための機能的アッセイ

主要な成果:

トライアゾリルヌクレオチドアナログは,ハゴ2の中央RNA結合裂け目に挿入し,ガイド-ターゲットRNAペアリングを調節する.
変更により,種子のみにマッチしたターゲットに対する結合親和性が著しく低下したが,完全にマッチしたターゲットではない.
標的外抑制に対するsiRNAの効能は低下し (IC50の4倍増加),標的外抑制は改善された (IC50の2倍減少).

結論:

siRNAにトリアゾリル類似体のような非自然なヌクレオチドを導入することは,標的結合と効力を制御するための構造ベースのアプローチを提供します.
この改変は,標的外効果を減らし,標的内遺伝子の静止を改善することによって,siRNAの選択性を高めます.
ハーゴ2の中央裂け目への置換基の投射は,より選択的なsiRNA治療法を開発するための新しい戦略を提供します.

さらに関連する動画