[发明专利]双链DNA和杂环低聚物之间复合物的形成

说明书

根据国家健康研究院提供的资助No.GM26453，27681和47530，美国政府在本发明中享有一定的权利。

相关申请

本申请是1997年4月21日递交的申请号08/837,524的继续部分申请，后者是1996年2月26日递交的，1997年2月20日提交为PCT申请US97/03332，的申请号08/607,078，和1996年7月31日递交的临时申请60/023,309，1996年8月1日递交的60/024,374，1996年9月25日递交的60/026,713，和1997年2月14日递交的60/038,384的部分继续申请。

背景

随着核酸的合成，分析和操作技术的发展，已经产生了许多诊断和治疗的新技术。在研究工作中，对能够鉴定与特定的生物体，等位基因，突变体相关的DNA序列一直是人们关注的问题，以便理解特定的遗传过程，疾病鉴定，法医鉴定等。同样，对于许多应用来说，为了鉴定特定基因的功能，基因产物的细胞浓度的各种变化对细胞的功能或其它细胞特征的影响，人们希望能够调节特定基因的活性。在治疗中，人们希望能够抑制一些细胞的增殖，如细菌，真菌和衣原体细胞，这些细胞具有致病原的作用。人们也希望抑制病毒的增殖，哺乳动物的增殖，它们的增殖可导致对寄主或其它情况的不利影响。在体内，人们可以提供可逆的或不可逆的失效，从而可从胎儿的发育过程中，收集一个或多个基因产物的水平的降低对生物体的影响这类信息。

在一些胚胎学文献中，Peter Dervan的研究小组已经证实氮杂环的低聚物可以用于结合双链DNA。已经证实，在G/C与N-甲基咪唑(Im)/N-甲基吡咯(Py)互补，C/G与Py/Im互补，A/T与T/A与Py/Py冗余性互补中存在特异性。事实上，N-甲基咪唑趋向于结合鸟苷，而N-甲基吡咯结合胞苷，腺苷和胸苷。提供两条链的杂环，作为1个或2个分子，与双链DNA形成2∶1复合物，而低聚物的两条链反平行，其中G/C具有并列的Im/Py，C/G对具有Py/Im，T/A对具有并列的Py/Py。杂环低聚物由酰胺氨甲酰基团连接，其中NH可以参与小沟中的腺苷和胸苷(图1)特别是腺苷中的氮和氧未配对电子的氢键。虽然这种复合物非常令人感兴趣，大部分的结合亲和力小于约10⁶M^-1。另外，靶DNA序列和参与错配的序列之间的区别常常不高于二倍。所以，对于许多目的，这些复合物的用途是有限的。

环二聚体显示出亲和力得到改善，其中两个寡聚体在它们的末端通过γ-氨基丁酸相接，这时亲和力被增强至约10⁹M^-1。但是，在靶序列之间亲和力的不同对于三个不同的单碱基错配序列小于3倍。在存在大量天然的双链DNA时，这一低的序列选择性将严重地限制该化合物的应用。

同样，对于许多应用，人们希望能够将该序列应用于活细胞。没有实验证明这些低聚物能够跨过细胞膜运输到核，并且在成功地运输到核中时，它们能够结合染色体DNA，其中染色体DNA以核小体存在。

相关文献