Новости химической науки > Зондирование взаимодействий РНК-лекарство

Cпециалисты по разработке новых лекарственных препаратов всегда пытаются найти для своих молекул новые мишени, в последнее время в качестве таких молекулярных мишеней все чаще выступают рибонуклеиновые кислоты. Дело в том, что молекулы РНК контролируют огромное количество функций клетки, в том числе и тех, которые связаны с некоторыми типами заболеваний.

Тем не менее проблемой является получения доказательства того, что кандидаты в лекарственные препараты поразили предназначенные для них РНК-мишени. Фактически рибонуклеиновые кислоты заслужили репутацию цели, взаимодействие которой с низкомолекулярными соединениями практически невозможно отследить, что и осложняет разработку препаратов, способных блокировать определенные РНК. Для облегчения жизни исследователей, решивших разработать соединения, нацеленные на молекулы РНК, недавно было разработано сразу два метода, позволяющие следить за взаимодействием низкомолекулярное соединение/РК непосредственно в клетке.

Риcунок из Angew. Chem. Int. Ed. 2013, DOI: 10.1002/anie.201301639

Один из подходов, предложенный Лируем Гуаном (Lirui Guan) и Мэтью Диснеем (Matthew D. Disney) из Исследовательского Института Скриппса Флориды ввели в низкомолекулярное соединение 2H-4 реакционноспособную хлорамбуциловую группу и биотиновый фрагмент [1].

Мишенью молекулы является повторяющийся фрагмент цитозин-уринид-гуанин матричной РНК, связанный с миотонической дистрофией – часто встречающимся типом мышечной дистрофии. В живых клетках система 2H-4/хлорамбуцил/биотин распознает последовательность нуклеотидов, а затем связывается с этими нуклеотидами ковалентно. Биотин позволяет использовать бусины, покрытые стрептавадином (веществом, имеющим сродство к биотину) для выделения и изучения строения образующихся комплексов типа "низкомолекулярное соединение/РНК", позволяя ученым удостовериться в том, что молекула поразила нужную мишень РНК.

В качестве дополнительного преимущества новой системы оказалось, что ковалентное связывание усиливает способность препарата 2H-4 устранять дефекты клетки, связанные с болезнью, в два с половиной раза эффективнее, чем это делает немодифицированный препарат 2H-4.

Гуан и Дисней продемонстрировали разработанную в их группе методику на повторяющейся последовательности РНК, организованной в форму двумерной шпильки. Пока еще неясно, будет ли новый подход работать для РНК, организованных в трехмерные структуры, но Дисней уверен, что и это вполне возможно, он полагает, что новый метод можно применить к широкому кругу молекул РНК, связанных с заболеваниями. Он также подчеркивает, что в планах – увеличение селективности реакций низкомолекулярных соединений с РНК и изучение работы системы на примере лабораторных животных.

Другой подход предложили исследователи из группы биохимика Виктории ДеРозы (Victoria J. DeRose) из Университета Орегона – этот метод основан на введении реакционноспособного азидного фрагмента в низкомолекулярное соединение, связывающееся с РНК [2].

«Азидный» способ был апробирован на платиносодержащем противоопухолевом препарате пикоплатине. Модификация азидом позволяет проводить click-реакцию – циклоприсоединение алкина к азиду, что дает возможность вводить алкинсодержащий флуоресцентный маркер к азид-модифицированной молекуле после того, как она связалась с цепочкой РНК. Этот подход визуализирует комплекс лекарство-РНК с помощью флуоресценции как in vitro, так и в живых клетках.

Источник: [1] Angew. Chem. Int. Ed. 2013, DOI: 10.1002/anie.201301639; [2] J. Am. Chem. Soc. 2013, DOI: 10.1021/ja402453k

метки статьи: #аналитическая химия, #биохимия, #медицинская химия