科学家开发出可以靶向单个分子的基因沉默DNA酶

加州大学欧文分校的研究人员开发了一种DNA酶或DNA酶，可以区分细胞内的两条RNA链，并切割与疾病相关的链，同时保持健康链完整。这种突破性的“基因沉默”技术可以彻底改变用于治疗癌症、传染病和神经系统疾病的DNA酶的发展。

DNA酶是切割其他分子的核酸酶。通过化学，UCI的团队开发了Dz 46酶，该酶专门针对KRAS基因中的等位基因特异性RNA突变，KRAS基因是细胞生长和分裂的主要调节因子，在所有人类癌症中发现25%。该团队如何实现这种酶进化的描述最近发表在在线期刊Nature Communications上。

“产生能够在细胞系统自然条件下有效发挥作用的DNA酶比预期的更具挑战性，”UCI药物科学教授John Chaput说。“我们的研究结果表明，化学进化可以为开发针对各种疾病的新疗法铺平道路。

基因沉默已经存在了20多年，一些FDA批准的药物采用了各种版本的技术，但没有一种药物可以区分RNA链中的单点突变。Dz 46酶的好处是它可以识别和切割特定的基因突变，为患者提供创新的精准药物治疗。

DNA酶类似于希腊字母omega，并通过加速化学反应充当催化剂。左右的“臂”与RNA的靶区结合。环与镁结合，并在非常特定的位点折叠和切割RNA。但是，在生理条件下产生具有强大的多重周转活性的DNA酶需要一些独创性，因为DNA酶通常非常依赖于人体细胞内没有的镁浓度。

“我们通过重新设计DNAzyme来解决这个问题，使用化学来减少其对镁的依赖，并且这样做的方式使我们能够保持高催化周转活性，”Chaput说。“我们是实现这一目标的第一个例子之一，如果不是第一个的话。接下来的步骤是将Dz 46推进到准备好进行临床前试验的程度。

来自药物科学系的项目科学家Kim Thien Nguyen和博士后学者Turnee N. Malik也参与了这项研究。

研究人员和UCI已经就Dz 46的化学成分和切割偏好提交了临时专利申请。Chaput是药物开发公司1E Therapeutics的顾问，该公司支持这项工作。

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