C5-PropyNyl修飾2'-フルオロアラビノ核酸は、RNase Hの有能なRNAと安定した二重鎖を形成します

遺伝的障害の治療のためのアンチセンスアプローチの臨床的成功は、間違いなく、オリゴヌクレオチド（オン）足場に沿った化学修飾の結果であり、高RNA親和性、ヌクレアーゼの安定性、改善された薬物送達などの望ましい特性を実現します。効果的ですが、多くの修正は、アンチセンスシステムでのアプリケーションを制限するRNase H応答を引き出すことはできません。好ましいアンチセンス特性を持つヌクレオシド類似体の構造設計と在庫に貢献するために、ここでは、C5-Propynyl-2'-フルオロアラビノヌクレ酸（finap）の合成について説明します。個々および複数のウリジン（Faraup）およびシチジン（FarAcp）がONSに挿入された、RNAで形成された安定した二重鎖の組み込み。対照的に、これらの修正は、DNA結合に対する無視できる（Faraup）または減少（FarAcp）効果を示しました。さらに、これらの類似体を含む修正されたONは、コントロールと比較して変化した切断パターンを伴うRNAの大腸菌RNase H切断をサポートしました。さらに、FANAPコアを備えた2'-O-メトキシエチル（2'-O-MoE）ギャップマーは、C5プロピニルアラビノヌクレ酸（ANAP）と比較して、RNA切断を増加させることができました。これらのギャップマーの酵素加水分解は、ヌクレアーゼS1消化で評価され、finapと比較してANAPのより大きな安定性が明らかになりました。これらの結果は、C5プロピニルANA/FANAの変更が、治療用ONの設計の有望な可能性を示していることを示唆しています。

The clinical success of the antisense approach for the treatment of genetic disorders is indisputably the result of chemical modifications along the oligonucleotide (ON) scaffold, which impart desirable properties including high RNA affinity, nuclease stability and improved drug delivery. While effective, many modifications are not capable of eliciting an RNase H response limiting their application in antisense systems. To contribute to the structural design and inventory of nucleoside analogues with favorable antisense properties, herein we describe the synthesis of C5-propynyl-2'-fluoroarabinonucleic acids (FANAP). Incorporation of individual and multiple uridine (FaraUP) and cytidine (FaraCP) inserts into ONs revealed, both stabilized duplexes formed with RNA. In contrast, these modifications demonstrated a negligible (FaraUP) or reduced (FaraCP) effect on DNA binding. Moreover, modified ONs containing these analogues supported E. coli RNase H cleavage of RNA with an altered cleavage pattern observed relative to controls. Moreover, a 2'-O-methoxyethyl (2'-O-MOE) gapmer with a FANAP core was able to elicit RNA cleavage at an increased rate compared to C5-propynyl-arabinonucleic acids (ANAP). Enzymatic hydrolysis of these gapmers was assessed with nuclease S1 digestion and revealed greater stability of ANAP compared to FANAP. These results suggest C5-propynyl ANA/FANA modifications demonstrate promising potential for the design of therapeutic ONs.