诱导RNA干扰的核酸分子及其用途制造技术

本发明专利技术涉及一种具有新结构的诱导RNAi的核酸分子及其用途，并且更具体地，涉及一种具有下述结构的新核酸分子和使用所述核酸分子抑制靶基因表达的方法，所述结构包含第一链和第二链，所述第一链具有24-121个核苷酸长度并包含与靶核酸互补的区域，所述第二链具有13-21个核苷酸长度并具有与互补于靶核酸的第一链的所述区域互补性结合的区域，从而所述核酸分子以提高的效率抑制靶基因表达。本发明专利技术的核酸分子结构提高了核酸分子抑制靶基因的效率。可选地，通过导入反义DNA、反义RNA、核酶或脱氧核酶，本发明专利技术的核酸分子可以提高siRNA结合靶基因的能力或引起协同性切割，从而提高核酸分子抑制靶基因的效率。此外，当使用本发明专利技术核酸分子时，抑制靶基因的效率可以维持延长的时间段。因而，本发明专利技术的诱导RNAi的核酸分子可以替代常规siRNA分子而有效用于治疗癌症或病毒性感染。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】诱导RNA干扰的核酸分子及其用途
本专利技术涉及一种具有新结构的诱导RNAi的核酸分子及其用途，并且更具体地，涉及一种具有下述结构的新核酸分子和使用所述核酸分子抑制靶基因表达的方法，所述结构由第一链和第二链组成，所述第一链具有24-121个核苷酸(nt)长度并包含与靶核酸互补的部分区域，所述第二链具有13-21个核苷酸长度并具有与所述第一链内部互补于所述靶核酸的部分区域互补性结合的区域，从而所述核酸分子以提高的效率抑制靶基因的表达。
技术介绍
RNA干扰(RNAi)是一种能够以高度特异且有效的方式抑制基因表达的机制，其中通过向细胞等导入包含有义链和反义链的双链RNA而诱导靶基因的mRNA降解，从而抑制靶基因的表达，其中所述有义链具有与所述靶基因的mRNA同源的序列，所述反义链具有与所述靶基因的mRNA互补的序列。在已经用于本领域的大部分siRNA中，反义链的长度限于19-23个核苷酸(nt)。这是因为已经由研究者使用的siRNA的结构模拟了细胞中通过dicer切割长dsRNA所获得的产物的结构(Elbashir等人,Nature2001,411:494-498)。此外，早期X射线结晶学研究提出一个模型，其中，导入Argonaute-2(Ago2，其是RISC复合体的关键组件)中的siRNA反义链的5′和3′末端分别与mid结构域和PAZ结构域的结合袋结合(Song等人,Nat.Struct.Biol.2003,10:1026-1032)，但是后续研究揭示，反义链第16个核苷酸后的3′末端不与PAZ结构域结合(Wang等人,Nature2009,461:754-761)。这表明siRNA反义链的3′末端在序列和长度方面可能存在灵活性。与此同时，一项关于siRNA的额外研究报道了包含单链DNA分子的改良siRNA-DNA构建体，其中所述单链DNA分子可以充当PCR的引物用于检测样品中siRNA(US2009/0012022A1)。然而，这种改良siRNA-DNA构建体仅具有用于定量的额外手段，但是对抑制靶基因的效率没有积极影响。因而，专利技术人对一种新的以提高的效率抑制靶基因的诱导RNAi的核酸分子进行广泛研究，结果设计出一种双链核酸分子，所述双链核酸分子包含第一链和第二链，所述第一链具有24-121个核苷酸长度并包含与靶核酸互补的区域，所述第二链具有13-21个核苷酸长度并具有与互补于所述靶核酸的第一链的所述区域互补性结合的区域，并且专利技术人已经预期在第一链3′末端处单链区内所含有的核酸寡核苷酸将靶向其他靶基因或引导这种核酸分子至靶基因。此外，专利技术人已经使用显示最小脱靶效应并且不使RNAi装置饱和的siRNA结构(专利技术人提交的韩国专利公开号10-2009-0065880)，构建了一种在第一链3′末端处具有长单链区的核酸分子结构，并且专利技术人预期，在第一链3′末端处单链区内所含有的核酸寡核苷酸可以显示靶向其他靶基因或引导在5′末端的siRNA至靶基因的作用，同时脱靶效应将最小，从而完成本专利技术。在这个背景部分中公开的以上信息仅用于增强对本专利技术背景的理解，并且因此，它可以含有不构成本领域技术人员已知的现有技术的信息。专利技术简述本专利技术的目的是提供一种诱导RNAi的核酸分子，其具有新结构且在抑制基因表达方面具有改进的作用。为实现以上目的，本专利技术提供一种诱导RNAi的核酸分子，其包含第一链和第二链，所述第一链具有24-121个核苷酸长度并包含与靶核酸互补的区域，所述第二链具有13-21个核苷酸长度并具有与互补于靶核酸的第一链的所述区域互补性结合的区域。本专利技术还提供一种核酸复合物，其包含与诱导RNAi的核酸分子结合的细胞递送载具(vehicle)。本专利技术还提供一种用于胞内递送诱导RNAi的核酸分子的方法，所述方法包括将上述核酸复合物导入细胞中。本专利技术还提供一种用于抑制基因表达的组合物，其含有上述诱导RNAi的核酸分子。本专利技术还提供一种用于抑制基因表达的试剂盒，其含有上述诱导RNAi的核酸分子。本专利技术还提供一种用于抑制基因表达的方法，所述方法包括将上述诱导RNAi的核酸分子导入细胞的步骤。本专利技术还提供一种用于抑制靶基因在细胞中表达的方法，所述方法包括在所述细胞中表达上述诱导RNAi的核酸分子的步骤。本专利技术还提供一种抗癌组合物，其含有上述诱导RNAi的核酸分子。本专利技术还提供一种使用上述诱导RNAi的核酸分子预防或治疗癌症的方法。本专利技术的其他特征和实施方案将从以下详述和所附权利要求书中显而易见。附图说明图1是显示本专利技术的诱导RNAi的核酸分子的示意图。图2显示通过延伸反义链的3′末端所获得的长反义siRNA(lsiRNA)，以提供与靶mRNA互补的序列。图3显示通过延伸asiRNA结构物的反义链3′末端以提供与靶mRNA互补的序列，从而获得的长反义asiRNA(lasiRNA)。图4显示通过在siRNA结构物的3′末端连接靶向靶mRNA的核酶或脱氧核酶(DNAzyme)序列所获得的结构物。图5显示抑制基因KRAS的表达的siRNA分子结构物，所述基因KRAS参与癌细胞的生长。图6是显示由导入图5中所示核酸分子引起的相对KRASmRNA水平的图示。图7是显示在第1日、第2日和第3日测量由导入图5中所示核酸分子引起的KRASmRNA表达水平的结果的图示。图8显示针对KRAS的asiRNA分子结构物和lasiRNA分子结构物。图9是显示由导入图8中所示核酸分子引起的相对KRASmRNA水平的图示。图10是显示在第5日测量由导入图8中所示核酸分子引起的AGS细胞系存活力的结果图示。图11显示针对KRAS的具有与mRNA互补的延长序列的lsiRNA(21S+10r)和lasiRNA(16S+10r)，和具有与mRNA不互补的延长序列的分子结构物(21S+10rc和16S+10rc)。图12显示由导入图11中所示核酸分子引起的相对KRASmRNA水平。图13显示针对CTNNB1-2的asiRNA分子结构和lasiRNA分子结构。图14显示由导入图13中所示核酸分子引起的KRASmRNA表达水平。图15显示在第5日测量由导入图13中所示核酸分子引起的Hep3B细胞系存活力的结果图示。图16是显示5′RACE(cDNA末端快速扩增)分析结果的照片。本专利技术的最佳实施方式除非另外规定，否则本文中所用的全部术语及科学术语具有与本专利技术所属领域的技术人员通常理解的相同意义。通常，本文所用的命名和稍后将描述的实验方法是现有技术中熟知和常用的那些。专利技术详述中所用的主要术语的定义如下。如本文所用，术语“RNAi”(RNA干扰)指一种机制，通过所述机制，将由具有与靶基因mRNA互补的链和具有与之互补的序列的链组成的双链RNA(dsRNA)导入细胞等中，从而引起靶基因的mRNA降解，抑制所述靶基因的表达。如本文所用，术语“siRNA”(小干扰性RNA)指以序列特异性方式介导高效基因沉默的短双链RNA(dsRNA)。如本文所用，术语“反义链”指与目的靶核酸基本上或100%互补的多核苷酸。例如，反义链可以整体或部分地与mRNA(信使RNA)分子、不是mRNA的RNA序列(例如，微RNA、piwiRNA、tRNA、rRNA和hnRNA)或编码或非编码的DNA序本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.10.22 KR 10-2010-0103701;2011.06.27 KR 10-2011.一种诱导RNAi的核酸分子，其由第一链和第二链组成，所述第一链是由以下区域组成的RNA：与靶核酸100％互补的、长度为19或21个核苷酸且与第二链形成双链的区域，在第一链5'末端的平末端，以及在第一链3'末端的长度为5-15个核苷酸的、直接或通过接头与100％互补于所述靶核酸的区域连接的单链区，所述单链区与靶核酸互补；所述第二链是长度为16个核苷酸的RNA，其互补结合于所述第一链的与靶核酸100％互补的区域。2.根据权利要求1所述的诱导RNAi的核酸分子，其中所述接...

【专利技术属性】
技术研发人员：李东起，
申请(专利权)人：成均馆大学校产学协力团，
类型：
国别省市：