[发明专利]一种优化DNA编码化合物文库起始片段的方法

说明书

本发明公开了一种优化DNA编码化合物文库起始片段的方法，其中在起始片段中存在可以通过温和的条件简单的操作被切断的位点。通过该方法可获得的优化DNA编码化合物文库起始片段，且方法条件温和、操作简单、安全环保、片段收率较高。

技术领域

本发明涉及一种优化DNA编码化合物文库起始片段的方法。

背景技术

在新药研发的过程中，尽管有非常多的挑战，但最根本的还是在于新药先导化合物的发现以及优化，其中针对生物靶标的高通量筛选是快速获得先导化合物的主要手段之一。为了能够快速寻找到性质优异的先导化合物，建立大规模的分子库就显得尤为重要，这样一个库的建立是药物靶点筛选的起点和支撑。

传统的高通量筛选依赖数量庞大的分子库，初步实现了药物筛选的规模化，较大限度地利用了药用物质资源，提高了药物发现的几率。然而，其分子库数量有限，目前仅有百万级化合物。并且这样一个库的建立，需要长时间的合成或购买，通常需要十年以上的积累，价格非常昂贵，分子库的维护也极为复杂。药物筛选周期长，在实际应用中存在巨大的壁垒。

近年来出现的DNA编码化合物库合成技术，结合了组合化学和分子生物学技术，在分子水平上将每个化合物加上一个DNA标签，能在极短的时间内合成高达亿级的化合物库。而且化合物能够通过基因测序的方法进行识别，大幅度地增加了化合物库的大小和合成效率，成为下一代化合物库筛选技术的趋势，并开始在国外制药行业广泛应用，产生了诸多积极的效果。虽然组合化学合成法可以快速产生巨大数量的化合物混合体，但在筛选过程中无法得知起作用的化合物信息。因此，在此基础上诞生了DNA编码化合物文库技术。这是近年来较新和发展较快的分子水平化合物标记技术。

其实施过程是在传统组合化学的基础上，将一个具体的化合物与一段独特序列的DNA在分子水平链接，即对小分子化合物进行DNA编码。化合物的结构单元与DNA序列存在一一对应关系。在与相应靶点进行亲和筛选后，就可以通过对DNA序列的识别从而识别化合物的结构信息，然后将被翻译的化合物进行合成，与靶标进行活性确认，从而得到先导化合物。有效解决了组合化学产生的巨型化合物库无法用于先导化合物筛选的问题。

巨型DNA编码化合物文库合成与筛选技术的出现改变了先导化合物发现的格局。与传统高通量筛选的百万级化合物库相比，DNA编码化合物文库在化合物数量(几十亿或更多)和多样性的覆盖上都有很大增加。不仅如此，该类型文库的在较短的时间内即可建成，通常只需要一个月；分子库的维护极为简单，一个-80℃冰箱即可存放成百上千个类似文库。大大缩短了研发周期，降低研发成本。

通常情况下，双链DNA较单链DNA稳定，能兼容DNA的化学反应也相对丰富，能够构建更为巨大的、多样性的文库，因此人们优先使用双链寡聚核苷酸对化合物结构单元进行标记。专利申请公开号US5573905，介绍了利用单链寡聚核苷酸标记2×2×2的三肽化合物文库的理论，开启了DNA编码化合物文库的篇章。专利申请公开号US0158765，公开了一种利用双链寡聚核苷酸标记化合物文库的方法，其双链寡聚核苷酸起始片段通过长链连接物相连。专利申请公开号US0053091，公开了一种利用双链寡聚核苷酸标记化合物文库的方法，其起始片段为带有衍生的非天然碱基的发卡结构。专利申请公开号WO127933，介绍了基于寡聚核苷酸模板化合物文库的建立方法，是另外一种完全不同的双链DNA编码技术。

但是，使用双链DNA对化合物文库进行编码，也存在许多不足：例如对化合物文库进行亲和力筛选时，需要预先对靶点蛋白进行固载；DNA编码化合物文库起始片段带有的发卡结构或者非天然的核酸序列，会降低后续的PCR扩增效率，甚至引发错配，为DNA测序带来困难。

因此，需要寻找一种条件温和、操作简单、安全环保、收率较高并易于DNA测序的DNA编码化合物库的优化方法，以促进该类方法在医药领域的广泛开发与应用。

发明内容