研究:仅与RNA结合难以改变功能,能重塑结构的小分子影响更显著

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核糖核酸(RNA)在DNA与蛋白质合成之间承担“信使”角色,并参与多种细胞过程的调控,因此长期被视为潜在药物靶点。格罗宁根大学分子遗传学研究员Danny Incarnato关注小分子药物如何干扰RNA结构与功能。其团队3月23日在《自然通讯》发表研究称,单纯与RNA结合的小分子通常很少影响RNA功能,而能够改变RNA结构的小分子则可能产生更明显的作用。

RNA是一种单链核酸分子,可折叠回自身并存在于所有活细胞中。研究人员指出,许多小分子能够与RNA结合,理论上可能改变其调控功能。不过,尽管该领域已投入数十亿美元,迄今仅有一种针对mRNA的小分子药物获批上市,即用于治疗脊髓性肌萎缩症的risdiplam。研究团队据此认为,当前对“何种RNA靶向药物更有效”的认识仍存在明显不足。

在此前工作中,Incarnato团队已证明,同一RNA分子往往可呈现多种不同构象。在最新研究中,团队进一步展示了美国FDA已批准的抗癌药物mitoxantrone如何改变RNA的折叠方式。Incarnato表示,RNA分子并非只有单一形态,而是可以采用并在不同形态间转换;mitoxantrone能够稳定RNA分子的特定形态。团队同时指出,对RNA折叠状态的调节会带来功能性后果。

研究人员总结称,筛选RNA靶向药物时,不应仅停留在“能否结合RNA”,还应关注分子是否会引发RNA结构变化的迹象。论文还提出一套用于识别并表征这类“改变RNA结构”的小分子框架。团队表示,为实现这一目标,需要进一步研究不同药物在整个细胞内对RNA结构的影响,并在此基础上探索定向设计新分子以控制RNA形态。其长期目标是推动开发更高质量的直接RNA靶向药物。


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