08 年 2024 月 XNUMX 日 (
Nanowerkニュース) ケルン大学 (UoC) の科学者たちは、実験室でいくつかの追加特性を備えた DNA の構成要素である人工ヌクレオチドを初めて開発しました。それらは治療用途のための人工核酸として使用できる可能性があります。 DNA はすべての生物の遺伝情報を担っており、ヌクレオチドという 4 つの異なる構成要素のみで構成されています。ヌクレオチドは、糖分子、リン酸基、および 4 つの核酸塩基の 1 つであるアデニン、チミン、グアニン、シトシンの 3 つの特徴的な部分で構成されています。ヌクレオチドは何百万回も並び、らせん階段のようなDNA二重らせんを形成しています。 UoC 化学科の科学者たちは、ヌクレオチドの構造が実験室で大幅に変更できることを示しました。研究者らは、新たな追加の塩基対を備えた、いわゆるトレオフラノシル核酸 (TNA) を開発しました。これらは、強化された化学機能を備えた完全人工核酸への第一歩です。この研究は、
アメリカ化学学会誌 (
「ゼノ核酸空間の視野を広げる：情報ストレージが増加したトレオース核酸」）。人工核酸は元の核酸とは構造が異なります。これらの変化は、その安定性と機能に影響を与えます。 「当社のトレオフラノシル核酸は、天然に存在する核酸である DNA や RNA よりも安定しているため、将来の治療用途に多くの利点をもたらします」とステファニー・キャス・ショール教授は述べています。この研究では、DNA の骨格を形成する 5 炭糖のデオキシリボースが 4 炭糖に置き換えられました。さらに、核酸塩基の数が XNUMX つから XNUMX つに増加しました。糖を交換することにより、TNA は細胞自身の分解酵素によって認識されなくなります。細胞に導入される合成的に生成された RNA は急速に分解され、その効果が失われるため、これは核酸ベースの治療薬の問題でした。検出されないままの細胞に TNA を導入すると、その効果をより長く維持できるようになりました。 「さらに、組み込まれた非天然塩基対により、細胞内の標的分子への別の結合オプションが可能になります」と研究の筆頭著者であるハンナ・デプマイヤー氏は付け加えた。 Kath-Schorr 氏は、このような機能が、特に細胞機構の標的制御に使用できる新しいアプタマー、短い DNA または RNA 配列の開発に使用できると確信しています。 TNA は、診断だけでなく、体内の特定の器官への薬物の標的輸送 (標的薬物送達) にも使用できます。また、ウイルスタンパク質やバイオマーカーの認識にも役立つ可能性があります。
