[发明专利]含丁二酰胺结构的双脱氧核苷亚磷酰胺单体在构建抗酶切人工核酸中的应用

说明书

本发明公开了一种含丁二酰胺结构的双脱氧核苷亚磷酰胺单体在构建抗酶切人工核酸中的应用，属于非天然寡聚核苷酸应用技术领域。本发明的在人工核酸的端基采用含丁二酰胺结构的双脱氧核苷亚磷酰胺单体进行修饰，可以使修饰的人工核酸具有较好的核酸外切酶耐受；为设计具有良好生物稳定性的核酸探针提供了新的选择。

技术领域

本发明属于非天然寡聚核苷酸应用技术领域，具体涉及一种含丁二酰胺结构的双脱氧核苷亚磷酰胺单体在构建抗酶切人工核酸中的应用。

背景技术

非天然寡聚核苷酸在基因治疗、生物检测以及生物材料设计中具有重要地位(J.A.Cobb, Org.Biomol.Chem.,2007,5,3260.)，目前人们多通过对天然核苷酸进行结构改性，设计并合成化学结构修饰的人工核酸，并以其为基础开展核酸化学、开发新型核酸药物以及设计新型核酸探针的研究(J.C.Chaput,H.Y.Yu and S.Zhang,ChemistryBiology,2012,19,1360.)。近年来，人们通过对核苷中的糖环、碱基以及磷酸二酯键进行不同程度的化学修饰，来增强核酸的化学和生物稳定性。其中基于磷酸二酯键的化学修饰对于改善核酸的化学和生物学稳定性、调节核酸二级结构以及物理化学性质具有重要意义。

目前抗酶切的策略主要有将DNA中的磷酸二酯键替换为硫代磷酸二酯键，修改核苷以及脱氧核苷中糖环的化学结构，将DNA或者RNA的D-构型糖环替换为L-构型的糖环，在天然核酸的3’或者5’端进行化学修饰等手段。硫代磷酸二酯键对核酸酶表现出了很高的生物稳定性，但是该类修饰对于酸性环境具有较大的不稳定性；糖环化学结构以及空间构型的修饰对于多种酶和化学环境的变化都表现出较高的稳定性，但是该类修饰大多仍停留在实验室研究中，成本高昂，距离实际应用较远；对天然核酸进行端基修饰技术较为成熟，但是引入的疏水或者聚乙二醇单元均会影响核酸与蛋白和配体的识别能力，甚至影响整个核酸的组装形态。目前亟需一种在不影响DNA双链稳定性的前提下增加其对外切酶稳定性的核酸修饰单元。

发明内容

本发明的目的在于提供含有丁二酰胺双脱氧核苷亚磷酰胺单体在构建抗酶切人工核酸中的应用。具体地说，即以一类双脱氧核苷亚磷酰胺单体通过固相合成修饰在脱氧核糖核酸的端基上，来增强其对核酸外切酶的酶解。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

含丁二酰胺结构的双脱氧核苷亚磷酰胺单体在构建抗酶切人工核酸中的应用。

在上述方案的基础上，所述含丁二酰胺结构的双脱氧核苷亚磷酰胺单体结构如下：

一种抗酶切人工核酸，其3’端和/或5’端采用含丁二酰胺结构的双脱氧核苷亚磷酰胺单体进行修饰。

在上述方案的基础上，所述含丁二酰胺结构的双脱氧核苷亚磷酰胺单体结构如下：

在上述方案的基础上，所述人工核酸对核酸外切酶具有耐受性。

一种抗酶切人工核酸的合成方法，是将含丁二酰胺结构的双脱氧核苷亚磷酰胺单体溶于无水乙腈，在氮气保护下转移至核酸合成仪的端基修饰位试剂瓶中，输入目标核酸序列，即可执行抗酶切人工核酸合成。

本发明技术方案的优点

本发明以含有丁二酰胺结构的双脱氧胸苷单元作为脱氧核糖核酸的端基修饰试剂，得到了一系列具有较好抗外切酶能力的人工核酸，为设计具有良好生物稳定性的核酸探针提供了新的选择。