药学院团队在DNA分子机器研究领域取得重要进展

2019-09-24 09:48:25

近日,发光与实时分析化学教育部重点实验室、药学院黄承志教授、左华教授团队与美国普渡大学毛诚德教授共同在国际著名刊物Angewandte Chemie International Edition(影响因子:12.26)发表了题为Rational Design of pH-Responsive DNA Motifs with General Sequence Compatibility的研究论文。这是该团队2019年以来发表的又一篇高水平论文。该团队前期在药物与基因递送的权威期刊Advanced Drug Delivery Reviews(影响因子:15.52)和材料科学重要期刊Small(影响因子:10.86)上先后发表了特邀综述论文和封面文章。

pH响应性DNA分子机器的设计为许多重要的研究奠定了基础。它们主要基于DNA triplexi-motif,严格的序列要求(链需要富含嘌呤、嘧啶或胞嘧啶)极大地限制了pH响应性DNA的应用。若能为一般核酸序列合理地设计pH响应性的DNA分子机器,将极大地增强为上述应用而控制DNA结构的能力,并有助于进一步了解生命分子DNA的物理化学性质。团队为此设计了酸碱度响应的寡核苷酸类药物载药体系,并由此发现了利用A-C错配设计非序列依赖的酸碱度响应性分子机器的一般规则,这种设计方法不仅在其他寡核苷酸类药物和随机序列上得到验证,同时也通过杂交链式反应(HCR)进一步证实。在该研究中,利用聚丙烯酰胺凝胶电泳和荧光共振能量转移技术(FRET)对其动力学过程进行了分析。A-C错配的设计不局限于任何特定的序列,可以十分便捷地用于pH响应的分子机器的设计。与指数富集的配体系统进化技术(SELEX)在体外筛选pH响应性序列方面相比,展现出省时、省力和效率高的优势。

论文的第一作者是西南大学药学院2016级硕士研究生付文豪,另有药学院本科生魏高慧及重庆市第九人民医院副主任医师方亮等参与了该工作。该项研究得到了国家自然科学基金、重庆市基础研究与前沿探索项目、重庆市留学人员回国创业创新支持计划、教育部双一流学科建设经费以及教育部中央高校基本科研业务费等资金支持,同时也得到了重庆市第九人民医院的大力支持。