[发明专利]DNA编码碎片分子库的合成方法和连接基团的筛选方法

说明书

本发明涉及DNA编码分子库技术领域，具体提供一种DNA编码碎片分子库的合成方法和连接基团的筛选方法。该合成方法包括：提供含有n1序列、非编码区NC且连有三叉结构基团的A链，三叉结构基团的每个叉上具有携带保护基的官能团；含有n2序列的B链；含有n3序列的C链，n1、n2、n3序列为R₁、R₂、R₃结构基团的标签；采用“分组‑合并‑分组”的合成方式获得具有R₁、R₂和R₃结构基团的A₅链。本发明首次实现3个碎片分子通过共价键连在一起的碎片分子库的合成，并且该碎片分子库可进一步用于对连接基团的筛选，为碎片分子的快速识别与精准筛选提供多样性的碎片分子库，为DNA编码碎片分子库的药物筛选提供更多可行性。

技术领域

本发明属于DNA编码分子库技术领域，尤其涉及一种DNA编码碎片分子库的合成方法和连接基团的筛选方法。

背景技术

当代药物研发中，针对疾病的药物靶点，通过构建大型的候选药物分子库，进行高通量、大规模筛选已经成为新药物研发中不可或缺的手段。当今世界上主要的制药公司均拥有大型的分子库和大规模的筛选平台用于新药研发。然而，传统的分子库和筛选由于筛选平台成本高昂、技术门槛高、管理运行复杂等，已经严重制约高通量筛选的发展和应用。近年来，科学家们发展了两种新型的药物筛选方法：基于碎片的药物发现技术(Fragment-Based Drug Discovery；简称FBDD)、DNA编码分子库的合成与筛选技术。其中，Jencks等科学家提出的分子碎片药物设计是把一个已知的药物分子剪裁成多个碎片，这些分子碎片中的一些可能继承了原有活性分子的全部或部分药理性质，再通过筛选这些分子碎片，有可能可以找到更好的药物分子。而DNA编码分子库则是近5～8年中兴起的一种新型超高通量药物筛选技术。在DNA编码分子库中，每一个化合物与一个特异性的DNA链相连接，成为一个特异条形码，从而实现对化合物的特异性编码。无论分子库中含有多少个化合物，均可以实现化合物结构与DNA编码之间的一一对应关系。因此，DNA编码分子库能够在极小的体系中，实现千万乃至上千亿级的高通量筛选，整个分子库的筛选一次就可以完成，而与分子库中化合物的个数无关，在筛选之后，筛选结果可以通过PCR扩增和DNA测序对所筛选出的化合物的DNA条形码进行解码分析，推断出相应的化合物结构，从而获得苗头化合物用于药物的进一步研发。近年来，DNA编码分子库在新药研发领域中已经得到越来越多的认可并被广泛应用，成为大多数药企在新药研发中的一项重要支撑技术。

DNA编码分子库药物筛选技术与传统的高通量筛选相比，在分子库的合成速度、成本、筛选效率以及分子库通量方面展现了极大的优势。在DNA编码分子库药物筛选技术的发展中，DNA编码分子库的合成技术与筛选技术是两个关键点，往往决定着药物筛选的成效。因此，发展新型的DNA编码分子库的合成技术具有十分重要的意义。

而将上述两种强有力的药物发现技术结合起来，合成基于DNA编码的大规模碎片分子库，实现DNA编码的高通量碎片分子库筛选，则能够充分结合基于碎片的药物发现技术和DNA编码分子库的合成与筛选技术的优势，是药物研发中的重要新兴筛选技术。然而，由于DNA固定双链结构的限制，现有的DNA编码碎片分子库存在两个较大的局限：(1)仅能够进行两个碎片之间的排列组合，大大限制了碎片分子库的化学多样性；(2)更为重要的是，仅仅能够筛选碎片本身，而无法筛选碎片之间的连接基团，也就是说，在碎片结构被筛选出来之后，还需要进一步额外的工作，将两个碎片用不同的连接基团进行连接，形成一个个的化合物之后，再进行单独的测试，因此工作量巨大，由此也会导致基于碎片药物发现的效率低下。

发明内容

本发明的目的在于提供一种DNA编码碎片分子库的合成方法，以解决现有DNA编码碎片分子库的合成技术中最多只能同时引入两组碎片结构单元而无法为分子库更加丰富的多样性提供可能性的问题。

进一步地，本发明还提供基于该DNA编码碎片分子库的连接基因的筛选方法。