[发明专利]促进基因编辑的小分子化合物及其应用

说明书

本发明提供了一种促进基因编辑的小分子化合物及其应用。具体地，本发明提供了一种式A所示的化合物、或其药学上可接受的盐的用途，它们被用于制备促进基因编辑的促进剂或制剂，其中式A结构如说明书中所述。本发明化合物可显著提高CRISPR基因编辑的效率，从而为精准的基因编辑提供了一种简单而又高效的策略，从而为基因组工程提供新的方法和工具。

技术领域

本发明涉及生物学领域，更具体地涉及促进基因编辑的小分子化合物及其应用。

背景技术

随着基因编辑技术的出现，对于不同的细胞进行有效的基因编辑和改造成为可能。以多能干细胞为例，它包括胚胎干细胞(hESCs)和诱导多能干细胞(hiPSCs)，可用于研究早期发育和疾病发生发展。因此，对细胞(包括体细胞、多能干细胞等)进行快速、高效、可控的基因编辑是至关重要的。

位点特异性识别的核酸酶可以在基因组特定位置造成DNA双链的断裂，并触发内源性的DNA修复机制。采用非同源末端接合途径修复DNA双链断裂(NHEJ)的方式，会导致小片段插入或缺失，该修复方式可用于产生敲除突变体。同源定向修复(HDR)则可以用来构建敲入突变体或报告细胞系。然而，即使在这些位点特异性核酸酶的协助下，通过同源定向修复进行精确的基因组编辑仍然是非常具有挑战性的。

随着Cas9等核酸酶的发现，已经开发了一些基于CRISPR技术的基因编辑技术，例如CRISPR-Cas9介导的基因编辑。

已发现的一些小分子化合物可以调节CRISPR-Cas9介导的基因编辑过程。Yu等人发现，L755507和Brefeldin A这两个小分子可以促进CRISPR-Cas9介导的同源定向修复。Chu和Maruyama等人发现了连接酶IV的抑制剂SCR7可以提高CRISPR-Cas9介导的基因编辑效率。

基于CRISPR-Cpf1核酸酶的基因编辑技术是另一种定向基因编辑技术，扩大了基因编辑的范围和具有更高的精度，然而CRISPR-Cpf1的基因编辑效率还难以令人满意。此外，能够促进CRISPR-Cpf1基因编辑的化学小分子还没有报道过。

因此，本领域迫切需要开发新的能够有效提高基因编辑效率的化合物。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够有效提高基因编辑效率的化合物及其应用。

在本发明的第一方面，提供了一种式A所示的化合物、或其药学上可接受的盐、或其光学异构体或其外消旋体、或其溶剂化物的用途，用于制备促进基因编辑的促进剂或制剂；

式中，

各R1独立地选自下组：H、卤素、取代或未取代的C1-C6烷基、-N(Ra)(Rb)、取代或未取代的C2-C6烯基、取代或未取代的C3-C6环烷基；

n为0、1、2、3、或4；

R2选自下组：H、卤素、取代或未取代的C1-C6烷基、-N(Ra)(Rb)、取代或未取代的C2-C6烯基、取代或未取代的C3-C6环烷基；

R3选自下组：H、卤素、取代或未取代的C1-C6烷基、-N(Ra)(Rb)、取代或未取代的C2-C6烯基、取代或未取代的C3-C6环烷基；

R4选自下组：H、卤素、-(L1)p-取代或未取代的C1-C6烷基、-(L1)p-N(Ra)(Rb)、-(L1)p取代或未取代的C2-C6烯基、-(L1)p-取代或未取代的C3-C6环烷基；

R6选自下组：H、卤素、取代或未取代的C1-C6烷基、-N(Ra)(Rb)、取代或未取代的C2-C6烯基、取代或未取代的C3-C6环烷基、-(L2)q-取代或未取代的C1-C6烷基；