【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于蛋白靶向降解嵌合体制备和生物医药，具体涉及一种fus蛋白水解靶向嵌合体及其制备方法和应用。
技术介绍
1、肌萎缩侧索硬化症(als)是一种严重的神经退行性疾病，其特征是运动神经元过早退化，导致进行性、致命的瘫痪，通常在症状出现后3年内死亡。fus基因突变导致4% 的家族型肌萎缩侧索硬化症和1%的散发型肌萎缩侧索硬化症。fus是一种由526个氨基酸组成的多功能dna/rna结合蛋白，参与rna代谢，包括rna转录、剪接、转运、翻译和降解，fus在生理条件下主要定位在细胞核，突变型fus以颗粒状、丝状或致密形态在细胞质中积累，als患者中发现的大多数突变都聚集在富含甘氨酸的区域和蛋白质的极端c末端区域，其中包括p525l、r521c、r521g、r521h等。在 als 患者中也有报道在 fus基因的3'非翻译区中发生突变，在突变的 3'utr fus成纤维细胞的细胞核和细胞质中发现的大量fus积累表明翻译失调的机制。这一系列的 fus突变均能通过细胞质内的功能获得或细胞核内的功能丧失来诱导疾病。als的治疗以支持为主，后期包括物理治疗、营养支持和人工通气，目前唯一可用的药物治疗是利鲁唑，但其在临床试验中仅能适度增加生存率，因此迫切需要一种新型治疗als的药物。
2、蛋白水解靶向嵌合体（protac）是一个双功能的小分子，包括两个功能配体和中间的连接子：一个配体负责结合目标蛋白（poi），另一个配体负责
3、同时，中枢神经系统疾病治疗药物的脑内递送通常受到血脑屏障(blood brainbarrier, bbb)的限制。血脑屏障内皮细胞表面高表达的受体包括转铁蛋白受体（tfr）、胰岛素受体和低密度脂蛋白受体，利用这些表面受体来介导药物的跨血脑屏障转运是一个有前景的策略。已有研究表明，利用靶向结合转铁蛋白受体的核酸适配体作为载体可以提高核酸药物的血脑屏障穿透能力。核酸纳米材料具有良好的生物相容性、生物可降解性和可编程性，在生物医学领域有着重要的应用。滚环扩增是一种等温酶促核酸扩增技术，用于大规模生产具有预先设计的所需结构和功能的核酸纳米材料，如dna纳米花、dna折纸、纳米管等。但是，专利技术人发现，当前尚无利用靶向转铁蛋白受体的核酸适配体来开发dna纳米花载体进行脑部递送的报道。
技术实现思路
1、针对上述现有技术存在的问题，专利技术人经长期的技术与实践探索，提供一种fus蛋白水解靶向嵌合体及其制备方法和应用。具体的，本专利技术设计、合成并筛选出了高效降解野生型fus及其突变体蛋白的嵌合体。此外，本专利技术还构建了基于转铁蛋白受体的核酸适配体的dna纳米花递送载体，实现了fus嵌合体降解剂的脑部递送。基于上述研究成果，从而完成本专利技术。
2、为实现上述技术目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、本专利技术的第一个方面，提供一种fus蛋白水解靶向嵌合体，所述fus蛋白水解靶向嵌合体其结构通式为：f-e；
4、其中f为特异性结合fus蛋白的核酸适配体；e为e3泛素连接酶的配体。
5、其中，所述fus蛋白为人源，其可以为野生型fus蛋白或突变型fus蛋白，所述突变型fus蛋白包括介导人肌萎缩侧索硬化症的fus突变型蛋白。
6、所述特异性结合fus蛋白的核酸适配体其核苷酸序列如seq id nos: 1-5所示。
7、本专利技术的第二个方面，提供上述fus蛋白水解靶向嵌合体的制备方法，所述制备方法包括：
8、合成含有叠氮修饰的单链rna和末端炔基化修饰的e3泛素连接酶配体，将二者进行点击反应偶联。
9、进一步的，所述叠氮修饰于单链rna 5´端，具体为通过c6氨基的亚磷酰胺单体与单链rna 5´末端相连。
10、本专利技术的第三个方面，提供fus蛋白水解靶向嵌合体在制备基于转铁蛋白受体的核酸适配体的dna纳米花中的应用。
11、本专利技术的第四个方面，提供一种基于转铁蛋白受体的核酸适配体的dna纳米花，所述dna纳米花装载有上述fus蛋白水解靶向嵌合体。具体的，所述dna纳米花利用靶向转铁蛋白受体的核酸适配体和滚环扩增技术，从而能够穿透血脑屏障，同时利用碱基互补原则将fus蛋白水解靶向嵌合体装载在dna纳米花载体上，从而将其递送到脑部，从而降解野生型和突变型fus蛋白来缓解和治疗肌萎缩侧索硬化症。
12、本专利技术的第五个方面，上述fus蛋白水解靶向嵌合体或基于转铁蛋白受体的核酸适配体的dna纳米花在制备产品中的应用。
13、所述产品至少具有如下任意一种或多种功效：
14、（a）降解fus蛋白；
15、（b）治疗肌萎缩侧索硬化症。
16、本专利技术的第六个方面，提供一种药物，所述药物其活性成分至少包含上述fus蛋白水解靶向嵌合体或基于转铁蛋白受体的核酸适配体的dna纳米花。所述药物可用于降解fus蛋白，进而治疗肌萎缩侧索硬化症。
17、本专利技术的第七个方面，提供一种治疗肌萎缩侧索硬化症的方法，所述方法包括向受试者施用治疗有效剂量的上述fus蛋白水解靶向嵌合体、基于转铁蛋白受体的核酸适配体的dna纳米花或药物。
18、需要说明的是，上述技术方案虽然是以fus蛋白水解靶向嵌合体，并进一步构建了基于转铁蛋白受体的核酸适配体的dna纳米花，其可有效穿越血脑屏障，用于治疗als。因此，基于本专利技术的专利技术构思，利用其他核酸-protac嵌合体、反义寡核苷酸（aso）以及sirna药物等实现脑部靶向，进而用于治疗肌萎缩侧索硬化症以及其他相关疾病的，同样属于本申请的保护范围之内。
19、与现有技术方案相比，上述一个或多个技术方案具有如下有益效果：
20、上述技术方案以“ggug”这一rna基序能够特异性结合fus为基础，设计出了与fus特异性结合的配体，并通过在其5´端连接crbn配体开发了特异性降解野生型和突变型fus的protac。同时，上述技术方案为保证protac有效的在脑部发挥作用，为此设计了基于转铁蛋白受体的核酸适配体的nda纳米花，该dna纳米花能有效地装载protac并将其递送到脑部发挥作用，实现了对由fus突变引起的als患者的精准医疗。
21、经试验验证，上述技术方案所涉及的基于rna的protac在体外具有很好的降解效率和缓解由fus过表达导致的神经毒性，在体内纳米花能有效的将protac递送到脑部并发挥降解fus蛋白的功能，在治疗由fus突变导致的als方面具有良好的实际应用价值。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种FUS蛋白水解靶向嵌合体，其特征在于，所述FUS蛋白水解靶向嵌合体其结构通式为：E-F；
2.如权利要求1所述的FUS蛋白水解靶向嵌合体，其特征在于，对所述核酸适配体进行化学修饰，所述化学修饰为硫代修饰。
3.如权利要求1或2所述FUS蛋白水解靶向嵌合体的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述点击反应偶联的具体反应条件为：将含有叠氮修饰的单链RNA与末端炔基化修饰的E3泛素连接酶配体按照1:1-10的摩尔比混匀，在30-40℃进行孵育1-10小时，纯化后即得。
5.如权利要求1或2所述FUS蛋白水解靶向嵌合体在制备基于转铁蛋白受体的核酸适配体的DNA纳米花中的应用。
6.一种基于转铁蛋白受体的核酸适配体的DNA纳米花，其特征在于，所述DNA纳米花装载有如权利要求1或2所述FUS蛋白水解靶向嵌合体。
7.如权利要求6所述基于转铁蛋白受体的核酸适配体的DNA纳米花，其特征在于，所述DNA纳米花的制备方法包括：
8.如权利要求1-2任一项所述F
9.如权利要求8所述应用，其特征在于，所述（a）中具体表现为：穿透血脑屏障进入脑部，实现脑部递送，从而降解脑部FUS蛋白；
10.一种药物，其特征在于，所述药物其活性成分至少包含权利要求1-2任一项所述FUS蛋白水解靶向嵌合体或权利要求6-7任一项所述基于转铁蛋白受体的核酸适配体的DNA纳米花。
...【技术特征摘要】
1.一种fus蛋白水解靶向嵌合体，其特征在于，所述fus蛋白水解靶向嵌合体其结构通式为：e-f；
2.如权利要求1所述的fus蛋白水解靶向嵌合体，其特征在于，对所述核酸适配体进行化学修饰，所述化学修饰为硫代修饰。
3.如权利要求1或2所述fus蛋白水解靶向嵌合体的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述点击反应偶联的具体反应条件为：将含有叠氮修饰的单链rna与末端炔基化修饰的e3泛素连接酶配体按照1:1-10的摩尔比混匀，在30-40℃进行孵育1-10小时，纯化后即得。
5.如权利要求1或2所述fus蛋白水解靶向嵌合体在制备基于转铁蛋白受体的核酸适配体的dna纳米花中的应用。
6.一种基于转铁蛋白...
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。