[发明专利]新的pRNA三向接合

说明书

描述了源自phi29、M2、SF5和GA1 pRNA并具有高稳定性的三向接合(3WJ) RNA支架。pRNA 3WJ支架可用于形成为治疗和/或诊断功能而递送活性剂的化合物、缀合物、组合物和纳米颗粒。

相关申请的交叉引用

本申请要求2016年2月26日提交的美国临时申请号62/300,517的优先权，其明确地通过引用以其整体结合到本文中。

政府资助

本发明在由美国国家科学基金会(National Science Foundation)授予的资助号2012174160和0844913的政府资助下完成。政府对本发明具有一定权利。

背景

之前的研究已经证明，包装(或前头)核糖核酸(pRNA)三向接合(3WJ)基序在生物技术中具有应用，例如靶向人免疫缺陷病毒(HIV)和癌症。例如，phi29噬菌体pRNA 3WJ纳米基序已被广泛研究，和在具有例如癌症靶向功能的纳米结构的合理设计中成功地用作结构单元(例如参见美国专利9,297,013 B2)。

附图简述

本公开内容的数个实施方案在附图中藉此说明。然而应注意，附图仅说明了数个实施方案，因此不意图视为限制本公开内容的范围。

图1A描述了前头或包装RNA (pRNA)的球棍模型，其中球代表环和棍代表螺旋。中央的三向接合(3WJ)部分，其不包括A、CE和D凸起，在盒内呈现。3WJ可从以近似等摩尔浓度混合的三个单一RNA寡核苷酸链(表示为3WJa、3WJb和3WJc)装配。pRNA 3WJ纳米基序插入物包含链3WJa、3WJb和3WJc，它们根据Watson-Crick碱基配对进行碱基配对，除了某些不配对核苷酸之外；

图1B表明当碱基配对为3WJ构建体时，每个3WJa、3WJb和3WJc寡核苷酸链的5’-3’方向；

图2显示phi29和GA1 pRNA 3WJ构建体的一级和二级结构。不形成Watson-Crick碱基对的核苷酸显示为单碱基。phi29构建体包含SEQ ID NO:1-3。GA1构建体包含SEQ ID NO:4-6；

图3显示SF5和M2 pRNA 3WJ构建体的一级和二级结构。不形成Watson-Crick碱基对的核苷酸显示为单碱基。SF5构建体包含SEQ ID NO:7-9。M2构建体包含SEQ ID NO:10-12；

图4A显示以31.2 µM收集的图2的phi29 3WJ构建体的非线性解链曲线拟合(R² >0.99)，表明急剧的协作转变。数据点以6/s的速率收集，加热速率为1℃/min；

图4B是phi29 3WJ解链数据(R² > 0.99)的van’t Hoff曲线图，其中斜率是–∆H/R和y-截距是∆S/R。数据使用Marquardt-Levenberg方法在Meltwin中拟合；

图5A显示使用RNA Structure、RNAfold、mfold和RNAsoft预测的以及实验测量的各种pRNA 3WJ构建体(母体phi29、GA1、SF5、M2)的热力学稳定性。-△G越大表明稳定性越大。*由于计算机运行时间限制，RNAsoft未输出对于GA1 pRNA 3WJ的二级结构自由能；

图5B显示使用RNA Structure、RNAfold、mfold和RNAsoft预测的以及实验测量的各种phi29 pRNA 3WJ突变体构建体的热力学稳定性。-△G越大表明稳定性越大；

图6A比较使用图5A-5B的程序预测的和实验测量的各种pRNA 3WJ (phi29、GA1、SF5、M2)的热力学稳定性。-△G越大表明稳定性越大。*由于计算机运行时间限制，RNAsoft未输出GA1 pRNA 3WJ的二级结构自由能；