System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种嵌入式搭载miRNA的四面体框架核酸及其制备方法和用途技术_技高网
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一种嵌入式搭载miRNA的四面体框架核酸及其制备方法和用途技术

技术编号:44962099 阅读:10 留言:0更新日期:2025-04-12 01:32
本发明专利技术属于生物医药技术领域,具体涉及一种嵌入式搭载miRNA的四面体框架核酸及其制备方法和用途。本发明专利技术将miRNA嵌入到四面体框架核酸(tFNA)的内部,并在每条miRNA链的末端延伸出核糖核苷酸作为生物学开关,这种酶响应性的生物学开关可以被细胞内的RNase H触发,实现三维结构的打开,同时miRNA上有立足点介导的链置换反应域,有利于miRNA与细胞内靶标结合,实现对细胞的特异性识别。因此本发明专利技术提供了一种具有高运载效率、高稳定性和良好生物学相容性的miRNA递送平台,可有效治疗急性肝损伤和急性肾损伤,具有良好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于生物医药,具体涉及一种嵌入式搭载mirna的四面体框架核酸及其制备方法和用途。


技术介绍

1、多种因素可导致肝肾功能衰竭,引发严重损伤,大量细胞坏死,导致肝脏的合成、分泌、转化和解毒,严重时可导致肾脏功能障碍或机体失偿。mirna在一系列生理和病理过程中发挥着重要的作用,在众多核酸药物中脱颖而出。另外mirna的功能非常广泛,一种mirna能够通过直接或间接调控在不同的组织内表现出不同的生物学功能,例如mirna-125在肝脏当中能够通过直接调控kelch样ech相关蛋白1(kelch-like ech-associatedprotein 1),进而上调已知的急性肝衰竭(alf)调节因子核因子e2相关因子2(nuclearfactor-e2-related factor 2)的表达,从而改善alf;而在肾脏当中mirna-125能够直接抑制p53的蛋白表达,这不仅导致cdk1和cyclin b1的上调以挽救g2/m期阻滞,还能调节bcl-2和bax来抑制凋亡从而对急性肾损伤(aki)进行治疗。

2、mirna自身结构的限制导致其在体内应用时易被血液当中存在的核酸核酸酶所降解,这也导致了mirna治疗无法被广泛应用。尽管可以通过病毒包装,脂质体或树枝状大分子运载来实现mirna的递送,然而潜在的生物安全性和不确定的运载效率也使绝大部分mirna治疗止步于临床前阶段。

3、四面体框架核酸(tetrahedral framework nucleic acids,tfnas)是一种新型核酸纳米材料,它由四条预制单链dna自组装成类四面体结构,具有优异的体内特性,包括低免疫原性、良好的生物学相容性、出色的稳定性等等。另外,四面体框架核酸易于制备且产量高,这些特性均支持将其视为解决mirna体内递送的关键所在。四面体框架核酸能够在体内被动靶向至肝脏和肾脏,并在这两个器官中大量富集,这意味着它或许能够通过递送改善肝肾损伤相关的mirna来降低脱靶效应从而提高mirna治疗的效果。除此之外,tfna还具有抗炎和抗氧化作用,并且能够激活促存活途径。然而,以往使用tfna运输mirna、sirna或适配体时往往采用将货物装载到tfna顶点或悬挂在tfna侧臂的方式,然而这种模式不仅会扩大纳米结构的尺寸,还会将所运输的核酸药物暴露在血液大量的核酸酶当中,为所运载的货物带来更多的不确定性。另外,这种静态递送模式使mirna的释放变得不可控。

4、因此,为了提高mirna的递送效率,确保其能稳定且完好无损地递送至靶器官,亟需开发一种具有出色运载效率、高稳定性和良好生物学相容性的mirna递送平台,为肝脏肾脏相关疾病的创新治疗开辟新的途径。


技术实现思路

1、针对现有技术的问题,本专利技术提供一种嵌入式搭载mirna的四面体框架核酸及其制备方法和用途。

2、一种功能化四面体框架核酸,它是嵌入有mirna的四面体框架核酸;所述四面体框架核酸由3条dna单链和3条mirna链通过碱基互补配对组装而成;所述mirna链包括mirna和末端的2-6个核糖核苷酸;所述mirna上有4-8bp核糖核酸不参与形成四面体框架核酸;所述dna单链末端的2-6个脱氧核糖核苷酸与mirna链末端的2-6个核糖核苷酸互补,且dna单链中与mirna互补配对的部分为核糖核苷酸。

3、优选的,所述mirna链中,mirna的长度为22-24bp,末端的核糖核苷酸为2-6个;

4、优选的,所述mirna链中,mirna的长度为22bp,末端的核糖核苷酸为4个。

5、优选的,mirna链中,所述mirna选自mirna125;和/或,末端的核糖核酸为cuua。

6、优选的,所述mirna链如seq id no.4所示。

7、优选的,所述mirna链中,从mirna第8-11个核糖核苷酸起的长度为4-8bp核糖核酸不参与形成四面体框架核酸,其余核糖核苷酸与dna单链上的核糖核苷酸互补形成四面体框架核酸;

8、优选的,所述mirna链中,从mirna第9个核糖核苷酸起的长度为6bp核糖核酸不参与形成四面体框架核酸,mirna第1-8个核糖核苷酸、第15-22个核糖核苷酸与dna单链上的核糖核苷酸互补形成四面体框架核酸。

9、优选的,所述dna单链的结构为核糖核酸1-脱氧核糖核酸2-核糖核酸3-脱氧核糖核酸4,其中,核糖核酸1、核糖核酸3与mirna互补,脱氧核糖核酸4与mirna末端的核糖核苷酸互补;所述核糖核酸1、核糖核酸3的长度分别为(7~10)bp,脱氧核糖核酸4的长度为(2~6)bp,dna单链的总长为39~111bp;

10、优选的,核糖核酸1、核糖核酸3的长度分别为8bp,脱氧核糖核酸4的长度为4bp,dna单链的总长为63bp。

11、优选的,所述3条dna单链的核苷酸序列如seq id no.1-seq id no.3所示。

12、本专利技术还提供上述功能化四面体框架核酸的制备方法,包括如下步骤:将3条单链dna和3条mirna链混合,热循环仪处理孵育,即得;所述3条单链dna的用量摩尔比为1:1:1,任意1条单链dna与任意1条mirna链的用量摩尔比为1:1。

13、本专利技术还提供上述功能化四面体框架核酸在制备用于治疗急性肝损伤和/或急性肾损伤的药物中的用途。

14、本专利技术还提供一种治疗急性肝损伤和/或急性肾损伤的药物,它是以上述功能化四面体框架核酸作为活性成分,加入药学上可接受的辅料后制成的。

15、本专利技术四面体框架核酸的结构如图1所述,由3条dna单链和3条mirna链通过碱基互补配对组装形成四面体框架核酸,3条mirna链形成四面体结构中的一个面。

16、rnase h是特异性分解rna-dna杂交体中的rna链的核糖核酸内切酶,本专利技术四面体框架核酸设置有依赖于rnase h的生物学开关,具体是mirna链的末端连接4个核糖核苷酸,并在其对应互补的dna单链末端设置有4个互补的脱氧核糖核苷酸,二者互补配对形成rna-dna杂交体。本专利技术四面体框架核酸进入细胞后,rnase h可以识别该rna-dna杂交体,实现三维结构的打开。

17、本专利技术中mirna链有6个核糖核苷酸不参与形成四面体框架核酸,将其作为立足点介导的链置换反应域,所述立足点介导的链置换反应域可以与细胞内部的核酸序列进行互补配对,从而释放mirna链,实现对细胞的特异性识别。

18、本专利技术以搭载mirna125为例,将mirna嵌入到四面体框架核酸(tfna)的内部,从而给予mirna充分的保护。本专利技术在mirna的末端延伸出核糖核苷酸作为生物学开关,这种酶响应性的生物学开关将在纳米结构递送到目的地后由rnase-h触发,实现三维结构的打开,同时mirna上有立足点介导的链置换反应域,有利于mirna与细胞内靶标结合,实现对细胞的特异性识别。本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种功能化四面体框架核酸,其特征在于:它是嵌入有miRNA的四面体框架核酸;所述四面体框架核酸由3条DNA单链和3条miRNA链通过碱基互补配对组装而成;所述miRNA链包括miRNA和末端的2-6个核糖核苷酸;所述miRNA上有4-8bp核糖核酸不参与形成四面体框架核酸;所述DNA单链末端的2-6个脱氧核糖核苷酸与miRNA链末端的2-6个核糖核苷酸互补,且DNA单链中与miRNA互补配对的部分为核糖核苷酸。

2.按照权利要求1所述的功能化四面体框架核酸,其特征在于:所述miRNA链中,miRNA的长度为22-24bp,末端的核糖核苷酸为2-6个;

3.按照权利要求2所述的功能化四面体框架核酸,其特征在于:miRNA链中,所述miRNA选自miRNA125;和/或,末端的核糖核酸为cuua。

4.按照权利要求1-3任一项所述的功能化四面体框架核酸,其特征在于:所述miRNA链的核苷酸序列如SEQ ID NO.4所示。

5.按照权利要求1所述的功能化四面体框架核酸,其特征在于:所述miRNA链中,从miRNA第8-11个核糖核苷酸起的长度为4-8bp核糖核酸不参与形成四面体框架核酸,其余核糖核苷酸与DNA单链上的核糖核苷酸互补形成四面体框架核酸;

6.按照权利要求1所述的功能化四面体框架核酸,其特征在于:所述DNA单链的结构为核糖核酸1-脱氧核糖核酸2-核糖核酸3-脱氧核糖核酸4,其中,核糖核酸1、核糖核酸3与miRNA互补,脱氧核糖核酸4与miRNA末端的核糖核苷酸互补;所述核糖核酸1、核糖核酸3的长度分别为(7~10)bp,脱氧核糖核酸4的长度为(2~6)bp,DNA单链的总长为39~111bp;

7.按照权利要求1所述的功能化四面体框架核酸,其特征在于:所述3条DNA单链的核苷酸序列如SEQ ID NO.1-SEQ ID NO.3所示。

8.按照权利要求1-7任一项所述功能化四面体框架核酸的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:将3条单链DNA和3条miRNA链混合,热循环仪处理孵育,即得;所述3条单链DNA的用量摩尔比为1:1:1,任意1条单链DNA与任意1条miRNA链的用量摩尔比为1:1。

9.权利要求1-7任一项所述功能化四面体框架核酸在制备用于治疗急性肝损伤和/或急性肾损伤的药物中的用途。

10.一种治疗急性肝损伤和/或急性肾损伤的药物,其特征在于:它是以权利要求1-7任一项所述功能化四面体框架核酸作为活性成分,加入药学上可接受的辅料后制成的。

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【技术特征摘要】

1.一种功能化四面体框架核酸,其特征在于:它是嵌入有mirna的四面体框架核酸;所述四面体框架核酸由3条dna单链和3条mirna链通过碱基互补配对组装而成;所述mirna链包括mirna和末端的2-6个核糖核苷酸;所述mirna上有4-8bp核糖核酸不参与形成四面体框架核酸;所述dna单链末端的2-6个脱氧核糖核苷酸与mirna链末端的2-6个核糖核苷酸互补,且dna单链中与mirna互补配对的部分为核糖核苷酸。

2.按照权利要求1所述的功能化四面体框架核酸,其特征在于:所述mirna链中,mirna的长度为22-24bp,末端的核糖核苷酸为2-6个;

3.按照权利要求2所述的功能化四面体框架核酸,其特征在于:mirna链中,所述mirna选自mirna125;和/或,末端的核糖核酸为cuua。

4.按照权利要求1-3任一项所述的功能化四面体框架核酸,其特征在于:所述mirna链的核苷酸序列如seq id no.4所示。

5.按照权利要求1所述的功能化四面体框架核酸,其特征在于:所述mirna链中,从mirna第8-11个核糖核苷酸起的长度为4-8bp核糖核酸不参与形成四面体框架核酸,其余核糖核苷酸与dna单链上的核糖核苷酸互补形成四面体...

【专利技术属性】
技术研发人员:林云锋李松航赵宇轩蔡潇潇
申请(专利权)人:四川大学
类型:发明
国别省市:

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