[发明专利]一种DNA编码化合物库及化合物筛选方法

说明书

本发明提供了一种DNA编码化合物、化合物库及化合物筛选方法。使用本发明的DNA编码化合物库进行筛选，不需要对靶点蛋白质进行纯化或固定，因此可适用于非固载蛋白、细胞跨膜蛋白、细胞裂解液等复杂体系的筛选。此外，本发明的DNA编码化合物在与蛋白共价交联后，蛋白与DNA标签部分全部通过共价连接，可耐受各种分离条件，如电泳分离、强洗脱条件等，蛋白与DNA标签部分不会因为分离条件苛刻而发生分离。

技术领域

本发明涉及一种DNA编码化合物库及化合物筛选方法。

背景技术

在药物研发，尤其是新药研发中，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。然而，基于单个分子的传统高通量筛选所需时间长、设备投入巨大、库化合物数量有限(数百万)，且化合物库的建成需要数十年的积累，限制了先导化合物的发现效率与可能性。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(Accounts of Chemical Research,2014,47,1247-1255)。

传统的DNA编码化合物库的合成及编码技术能很好的应用于筛选，但是其也存在一些应用上的局限：其一，采用传统的DNA编码化合物库进行筛选时，需要将靶标蛋白(蛋白质靶点)进行固定，然而某些靶标蛋白在进行固定化操作后，其空间结构发生变化，导致筛选出的化合物并不能与未固定的靶标蛋白结合，从而限制了DNA编码化合物库的应用范围；其二，采用传统的DNA编码化合物库只能对纯度较高的靶标蛋白进行筛选。然而由于技术、蛋白性质等因素影响，某些蛋白并不能被纯化到可以进行筛选的纯度，从而也限制了DNA编码化合物库的应用范围。

为了解决上述技术问题，CN107130299A公开了一种可以共价交联的DNA编码化合物库，它在常规单链DNA编码化合物库的基础上，引入一段具有8～12个碱基的短链DNA，其中短链DNA一端具有光交联基团。该DNA编码化合物库通过光交联基团与靶标蛋白的结合，DNA编码化合物与靶标蛋白共价结合，因此靶标蛋白可以不需要纯化和固定，扩大了DNA编码化合物库的应用范围。CN107130299A还公开了一种基于上述DNA编码化合物库的筛选方法，其中在共价交联后，需加入DNA外切酶对DNA进行降解。

然而由于不同蛋白质靶点的性质不同，在加入DNA外切酶时，可能会出现外切酶将共价交联后的DNA编码化合物的DNA标签降解，从而限制了其应用范围。而如果直接对上述共价交联后的DNA编码化合物采取电泳等强分离、强洗脱条件，则可能因为蛋白质靶点部分和DNA标签部分间仅以少量碱基间的氢键连接而不足以耐受，导致蛋白质靶点与DNA标签部分分离，从而使DNA标签失去作用。

因此，现在需要一种更稳定的可共价交联的DNA编码化合物库，使靶标蛋白与DNA编码化合物结合更稳定，在强分离、强洗脱条件下也不会发生分离。

发明内容

为了解决上述问题，进一步扩大DNA编码化合物库的应用范围，本发明提供了一种新的DNA编码化合物库及化合物筛选方法。

本发明首先提供了一种DNA编码化合物，它具有式Ⅰ所示的通式：

其中，X为原子或分子骨架；

A₁为包含有连接链和寡核苷酸的部分；

A₂为包含有连接链和寡核苷酸的部分；

M1为包含一个或多个结构单元的功能部分；

M2为包含一个或多个可操作进行共价交联的部分。

进一步地，X为碳原子或多原子的分子骨架。