[发明专利]一种用于DNA编码化合物文库的核苷酸双链的计算机编码方法

说明书

本发明涉及一种用于DNA编码化合物文库的核苷酸双链的计算机编码方法和通过这种方法得到的不同组合的核苷酸双链集合，该计算机编码方法包括步骤：(1)核苷酸双链编码区的计算机编码方法、核苷酸双链配对区的计算机编码方法、核苷酸双链编码区和配对区组合得到5’或3’端有突出的核苷酸双链的方法、组合后的核苷酸双链集合的筛选方法、n个循环的核苷酸双链集合的两端修饰方法以及链接方法。本发明的方法是一种高效的、操作简单、能快速得到足够多数量的部分碱基序列互补配对且带有突出碱基序列的用于DNA编码化合物文库构建的计算机编码方法，在DNA编码化合物文库构建中应用前景广泛。

技术领域

本发明属于计算机编码领域，涉及一种对DNA的碱基序列通过计算机编码方法进行排列组合，并通过一定的过滤规则对这些碱基序列进行过滤，得到两部分碱基序列的集合，一部分碱基序列集合作为编码区，另一部分碱基序列集合作为配对区，这两部分碱基序列集合再按照一定规律组合在一起后，再次按照一定的过滤规则进行筛选得到可用于构建DNA编码化合物文库的核苷酸双链的集合。

背景技术

苗头化合物是通过各种途径得到的具有某种生物活性和化学结构的化合物，可用于进一步的结构改造和修饰，以提高其生物活性、选择性，改善药物动力学性质，是现代新药研究的出发点。传统的药物研发中，应用化合物库进行筛选需找苗头化合物是一种被大量应用的策略，传统方法是通过有机合成的方法得到含有大量单独的纯的小分子组成的化合物库，再利用高通量筛选技术(High throughput screening，HTS)测试化合物库中每个化学小分子的生物活性，找到苗头化合物，接着根据构效关系(Structure ActivityRelationship，SAR)不断对其结构进行优化，最终综合考虑生物活性，靶标选择性和药代动力学等性质，选择几个候选药物用于进一步的药化研究。但是该方法得到的化合物库中每个分子都是单独合成，成本大，周期长，靶标使用量大。

为了解决该问题，美国Scripps研究院的Sydney Brenner和Richard Lerner教授于1992年提出了DNA编码化合物文库(DNA Encoded Library，简称DEL)的合成与筛选的概念(参考文献：Proc.Natl.Acad.Sci.,1992,89,5381，专利：US5573905)。该方法通过将一个片段化合物与一段独特序列的DNA在分子水平进行连接(即对小分子化合物进行DNA标记)，利用组合化学的“组合-拆分”策略通过两个至多个循环快速地构建数量巨大的化合物库，该化合物库中每一个化合物都由不同片段化合物组成，并由相应的唯一碱基序列的DNA标识，将极少量的DNA编码化合物库与靶标进行亲和筛选，与靶标没有吸附的化合物库分子先被洗掉，留下的与靶标有吸附的化合物库分子再洗脱下来，这时得到的化合物库分子浓度很低，常规手段难以分析和识别，但是通过DNA独有的聚合酶链式反应(Polymerase ChainReaction，简称PCR)可以把得到的与靶标有吸附的化合物库分子中的DNA部分进行复制扩增直至得到的DNA量可以被DNA测序仪识别，测序后的数据再通过构建DNA编码化合物文库时创建的片段化合物与每个具体DNA碱基序列之间的关系表来解码，进而找到可以识别具有潜在活性分子相对应的具体化合物对应的片段化合物，我们再通过传统的有机合成方法把这些片段化合物组合在一起得到筛选的目标分子，再检测并确认其对靶标的生理活性。

DNA编码化合物文库的构建方法主要有三种，第一种是以美国Ensemble公司为主利用DNA模板技术得到的DNA导向分子库(DNA-Templated Chemical Library Synthesis，简称DTCL)，第二种是以美国GSK公司，X-Chem公司和国内的成都先导公司为主利用DNA标记技术得到的DNA记录分子库(DNA-Recorded Chemical Library，简称DRCL)，第三种是以瑞士Philogen公司为主基于片段的药物设计(FBDD)技术得到的编码自组装分子库(EncodedSelf-Assembling Chemical Libraries，简称ESAC)。