CN115279415A - 用于蛋白调节的包含线性多核糖核苷酸的组合物及其用途 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及包含线性多核糖核苷酸的组合物及其用途。

Description

用于蛋白调节的包含线性多核糖核苷酸的组合物及其用途
相关申请的交叉引用
本申请要求于2020年1月29日提交的美国临时申请号62/967,544的优先权和权益，其全部内容通过引用并入本文。
背景
某些线性多核糖核苷酸普遍存在于人的组织和细胞(包括健康个体的组织和细胞)中。
概述
本披露总体上涉及线性多核糖核苷酸的组合物、药物组合物和制剂及其用于蛋白调节的用途。本披露的线性多核糖核苷酸可以用于调节底物蛋白。这些组合物包括线性多核糖核苷酸，并且这些方法使用线性多核糖核苷酸，该线性多核糖核苷酸包含用于与化合物(如小分子)缀合的两个缀合部分，化合物中的每一个与靶蛋白或底物蛋白结合以降解底物蛋白。这些组合物包括线性多核糖核苷酸，并且这些方法使用线性多核糖核苷酸，该线性多核糖核苷酸包含用于与靶蛋白结合的化合物(如小分子)和与底物蛋白结合的结合位点缀合的缀合部分，用于降解底物蛋白。这些组合物包括线性多核糖核苷酸，并且这些方法使用线性多核糖核苷酸，该线性多核糖核苷酸包含与靶蛋白结合的结合位点和用于与化合物(如小分子)缀合的缀合部分，该化合物与结合底物蛋白的结合位点结合，用于降解底物蛋白。靶蛋白可以是泛素化底物蛋白的泛素连接酶，导致底物蛋白降解。用于降解的底物蛋白可以是致病蛋白。
在第一方面，本发明特征在于组合物，该组合物包含线性多核糖核苷酸，该线性多核糖核苷酸包含第一缀合部分和第二缀合部分，其中第一缀合部分将线性多核糖核苷酸与第一化合物(例如，小分子)缀合，第一化合物与调节底物蛋白的靶蛋白结合，并且其中第二缀合部分将线性多核糖核苷酸与第二化合物缀合，第二化合物与底物蛋白结合。
在第二方面，本发明特征在于组合物，该组合物包含：a)线性多核糖核苷酸，该线性多核糖核苷酸包含第一缀合部分和第二缀合部分，b)第一化合物，该第一化合物与靶蛋白结合；以及c)第二化合物，该第二化合物与底物蛋白结合；其中该线性多核糖核苷酸通过第一缀合部分与第一化合物缀合，该线性多核糖核苷酸通过第二缀合部分与第二化合物缀合，并且靶蛋白调节底物蛋白。
在第三方面，本发明特征在于组合物，该组合物包含线性多核糖核苷酸，该线性多核糖核苷酸包含缀合部分和结合位点缀合部分，其中缀合部分将线性多核糖核苷酸与化合物(例如，小分子)缀合，并且其中结合位点与蛋白结合。
在第四方面，本发明特征在于组合物，该组合物包含：a)线性多核糖核苷酸，该线性多核糖核苷酸包含缀合部分和结合位点；以及b)化合物；其中该线性多核糖核苷酸通过缀合部分与化合物缀合，并且i)化合物与靶蛋白结合，并且结合位点与底物蛋白结合；或ii)该化合物与底物蛋白结合，并且结合位点与靶蛋白结合。
在一些实施例中，结合位点是适配体。在一些实施例中，结合位点miRNA结合位点。在一些实施例中，缀合部分是经修饰的核苷酸。在一些实施例中，第一缀合部分是第一经修饰的核苷酸，并且第二缀合部分是第二经修饰的核苷酸。在一些实施例中，第一经修饰的核苷酸与第二经修饰的核苷酸相同。在一些实施例中，第一经修饰的核苷酸与第二经修饰的核苷酸不同。在一些实施例中，经修饰的核苷酸、第一经修饰的核苷酸或第二经修饰的核苷酸是经修饰的UTP类似物、经修饰的ATP类似物、经修饰的CTP类似物或经修饰的GTP类似物。在一些实施例中，经修饰的UTP类似物是经修饰的UTP类似物、5-叠氮基甲基-UTP、5-叠氮基-C3-UTP、5-叠氮基-PEG4-UTP、5-乙炔基-UTP、DBCO-PEG4-UTP、乙烯基-UTP、8-叠氮基-ATP、3'-叠氮基-2',3'-ddATP、5-叠氮基-PEG4-CTP、5-DBCO-PEG4-CTP、N6-叠氮基己基-3'-dATP、5-叠氮基丙基-UTP或5-DBCO-PEG4-dCpG。在一些实施例中，经修饰的核苷酸、第一经修饰的核苷酸或第二经修饰的核苷酸包含点击化学部分。在一些实施例中，第一化合物是小分子。在一些实施例中，化合物或第一化合物募集或结合靶蛋白。在一些实施例中，化合物或第一化合物是靶蛋白配体。在一些实施例中，化合物或第一化合物是LCL161衍生物、VHL-1、泊马度胺、来那度胺、酞胺哌啶酮或其衍生物、HIF-1a-衍生的(R)-羟基脯氨酸、VHL配体2、VL-269、VH032衍生物或基于羟基脯氨酸的配体。在一些实施例中，化合物或第二化合物是小分子。在一些实施例中，化合物或第二化合物与错误折叠蛋白结合。在一些实施例中，化合物或第二化合物与疾病相关蛋白结合。在一些实施例中，化合物或第二化合物与癌症相关的蛋白结合。在一些实施例中，化合物或第二化合物是热休克蛋白90(HSP90)抑制剂、激酶和磷酸酶抑制剂、MDM2抑制剂、HDAC抑制剂、人赖氨酸甲基转移酶抑制剂、血管生成抑制剂或免疫抑制化合物。在一些实施例中，化合物或第二化合物与含有人BET溴结构域的蛋白、芳香烃受体(AHR)、REF受体激酶、FKBP、雄激素受体(AR)、雌激素受体(ER)、甲状腺激素受体、HIV蛋白酶、HIV整合酶、HCV蛋白酶、乙酰基蛋白硫酯酶-1和-2(APTI和APT2)、BCR-Abl、c-ABL、EGFR、c-Met、Sirt2、CDK9、FLT3、ALK、BTK、ERα、BRD2/3/4、PDE4、ERRα、RIPK2、FKBP12、TBK1、BRD9、HER2、AR、TRIM23或MDM2结合。在一些实施例中，化合物或第二化合物是达沙替尼、拉帕替尼、吉非替尼、弗瑞替尼、Sirt2抑制剂3b、Sirt2抑制剂、SNS-032、AC220、色瑞替尼、依鲁替尼、依鲁替尼衍生物、4-OHT、Jq1、PDE4抑制剂、基于噻唑烷二酮的配体、ripk2抑制剂、博舒替尼、OTX015、青灰因子、TBK1抑制剂、HJB97、氨基吡唑类似物、RN486、AR拮抗剂、IACS-73、或nutlin小分子。在一些实施例中，靶蛋白是酶。在一些实施例中，酶是翻译后修饰酶。在一些实施例中，靶蛋白通过将官能团添加至底物蛋白来修饰底物。在一些实施例中，靶蛋白通过将官能团添加至底物蛋白来修饰底物蛋白。在一些实施例中，修饰为乙酰化、酰化、腺苷酸化、ADP-核糖基化、烷基化、酰胺化、酰胺键形成、氨基酸加成、精氨酸化、β-赖氨酸加成、丁酰化、氨基甲酰化、羰基化、羧基化、瓜氨酸化、C-连接的糖基化、巴豆酰化、二苯甲酰胺形成、脱乙酰化、去甲基化、乙醇胺磷酸甘油连接、法呢基化、黄素部分连接、甲酰化、γ-羧基谷氨酸、γ-羧基化、香叶醛化、戊二酰化、谷胱甘肽化、糖基化、GPI-锚形成、血红素C连接、羟基化、羧腐胺赖氨酸(hypusine)形成、碘化、ISG化、异戊二烯化、脂酰化、丙二酰化、甲基化、肉豆蔻酰化、N-酰化、N-连接的糖基化、类泛素化(neddylation)、硝化、亚硝基化、核苷酸加成、O-酰化、O-连接的糖基化、氧化、棕榈酰化、磷酸酯形成、氨基磷酸酯形成、磷酸化、磷酸泛酰巯基乙胺化、聚谷氨酸化、聚糖基化、聚唾液酸化、异戊二烯化、丙酰化、焦谷氨酸形成、吡咯烷酮羧酸、吡咯基化、丙酮酸、亚视网膜基希夫碱形成、S-酰化、S-二酰基甘油、S-谷胱甘肽化、S-连接的糖基化、S-亚硝基化、琥珀酰化、硫酸化、S-硫基化、S-亚磺酰化、琥珀酰化、苏素化、泛素化或尿苷酰化。在一些实施例中，靶蛋白是泛素连接酶。在一些实施例中，泛素连接酶是HECT、RING指、U盒、或PHD指泛素连接酶。在一些实施例中，泛素连接酶选自由以下组成的组：von Rippel-Lindau(VHL)；cereblon；XIAP；E3A；MDM2；后期促进复合物(APC)；UBR5(EDDI)；SOCS/BC-盒/eloBC/CUL5/RING；LNXp80；CBX4；CBLLI；HACEI；HECTDI；HECTD2；HECTD3；HECWI；HECW2；HERCI；HERC2；HERC3；HERC4；HUWEI；ITCH；NEDD4；NEDD4L；PPIL2；PRPF19；PIASI；PIAS2；PIAS3；PIAS4；RANBP2；RNF4；RBXI；SMURFI；SMURF2；STUBI；TOPORS；TRIP12；UBE3A；UBE3B；UBE3C；UBE4A；UBE4B；UBOX5；UBR5；WWPI；WWP2；Parkin；A20/TNFAIP3；AMFR/gp78；ARA54；β-TrCPl/BTRC；BRCAI；CBL；CHIP/STUBI；E6；E6AP/UBE3A；F-盒蛋白15/FBXOIS；FBXW7/Cdc4；GRAIL/RNF128；HOIP/RNF3 l；cIAP-1/HIAP-2；cIAP-2/HIAP-l；cIAP(pan)；ITCH/AIP4；KAPI；MARCH8；；Mind Bomb 1/MIBI；MindBomb 2/MIB2；MuRFl/TRIM63；NDFIPI；NEDD4；NleL；Parkin；RNF2；RNF4；RNF8；RNF168；RNF43；SARTI；Skp2；SMURF2；TRAF-1；TRAF-2；TRAF-3；TRAF-4；TRAF-5；TRAF-6；TRIMS；TRIM21；TRIM32；UBR5；以及ZNRF3。在一些实施例中，底物蛋白是疾病相关蛋白。在一些实施例中，底物蛋白是错误折叠蛋白。在一些实施例中，与底物蛋白的野生型形式相比，底物蛋白包含突变。在一些实施例中，底物蛋白是BCR-Abl、c-ABL、EGFR、c-Met、Sirt2、CDK9、FLT3、ALK、BTK、ERα、BRD2/3/4、PDE4、ERRα、RIPK2、FKBP12、TBK1、BRD9、HER2、AR、TRIM23、MDM2、FoxOl、HDAC、DP-1、E2F、ABL、ALK、AMPK、BRK、BRSK I、BRSK2、BTK、CAMKKI、CAMKKα、CAMKKβ、Rb、Suv39HI、SCF、pl9INK4D、GSK-3、pi 8INK4、myc、细胞周期蛋白E、CDK2、CDK9、CDG4/6、细胞周期蛋白D、pl6 INK4A、cdc25A、BMII、SCF、Akt、CHKl/2、CIδ、CKIγ、C 2、CLK2、CSK、DDR2、DYRKIA/2/3、EF2K、EPH-A2/A4/Bl/B2/B3/B4、EIF2A 3、Smad2、Smad3、Smad4、Smad7、p53、p21Cipl、PAX、Fyn、CAS、C3G、SOS、Tal、Raptor、RACK-I、CRK、Rapl、Rae、KRas、NRas、HRas、GRB2、FAK、PBK、spred、Spry、mTOR、MPK、LKBl、PAK 1/2/4/5/6、PDGFRA、PYK.2、Src、SRPKI、PLC、PKC、PKA、PKB、α/β、PKCα/γ/ζ、PKD、PLKl、PRAK、PRK2、RIPK2、WA VE-2、TSC2、DAPKl、BAD、IMP、C-TAKI、TAKI、TAOl、TBKI、TESKI、TGFBRI、TIE2、TLKI、TrkA、TSSKI、TTBKI/2、TTK、Tpl2/cotl、MEKI、MEK2、PLDL Erkl、Erk2、Erk5、Erk8、p90RSK、PEA-15、SRF、p27 KIPI、TIF la、HMGNI、ER81、MKP-3、c-Fos、FGF-Rl、GCK、GSK3β、HER4、HIPKI/2/3/、IGF-IR、cdc25、UBF、LAMTOR2、Statl、StaO、CREB、JAK、Src、SNCA、PTEN、NF-κB、HECTH9、Bax、HSP70、HSP90、Apaf-1、Cyto c、BCL-2、Bcl-xL、BCL-6、Smac、XIAP、半胱天冬酶-9、半胱天冬酶-3、半胱天冬酶-6、半胱天冬酶-7、CDC37、TAB、IKK、TRADD、TRAF2、RIPI、FLIP、TAKI、JNKl/2/3、Lek、A-Raf、B-Raf、C-Raf、MOS、MLKl/3、MN 1/2、MSKl、MST2/3/4、MPSKI、MEKKl、ME K4、MEL、ASKI、MINK I、MKK l/2/3/4/6/7、NE、2a/6/7、NUAKI、OSRI、SAP、STK33、Syk、Lyn、PDKI、PHK、PIM 1/2/3、共济失调蛋白-1、mTORCl、MDM2、p21 Wafl、细胞周期蛋白Dl、Lamln A、Tpl2、Myc、连环蛋白、Wnt、IKK-β、IKKγ、IKK-α、IKK-ε、ELK、p65Re1A、IRAKI、IRA 2、IRAK4、IRR、FADD、TRAF6、TRAF3、MKK3、MKK6、ROCK2、RSKI/2、SGK 1、SmMLCK、SIK2/3、ULKI/2、VEGFRI、WNK 1、YESI、ZAP70、MAP4K3、MAP4K5、MAPKlb、MAPKAP-K2 K3、p38、α/β/δ/γMAPK、极光激酶(Aurora)A、极光激酶B、极光激酶C、MCAK、Clip、MAPKAPK、FAK、MARK l/2/3/4、Mucl、SHC、CXCR4、Gap-I、Myc、β-连环蛋白/TCF、Cbl、BRM、Mell、BRD2、BRD3、BRD4、AR、RAS、ErbB3、EGFR、IREI、HPKI、RIPK2、ERa、或PCAF/GCN5。在一些实施例中，组合物进一步包含靶蛋白和/或底物蛋白；并且任选地形成复合物。在一些实施例中，复合物改变底物蛋白与其他蛋白的相互作用。在一些实施例中，复合物提高底物蛋白的活性。在一些实施例中，复合物降低底物蛋白的活性。在一些实施例中，复合物改变底物蛋白的定位。在一些实施例中，复合物改变底物蛋白的稳定性。在一些实施例中，复合物促进底物蛋白的降解。在一些实施例中，底物蛋白的降解包含蛋白酶体降解。在一些实施例中，复合物促进底物蛋白的泛素化。在一些实施例中，线性多核糖核苷酸是外源、合成线性多核糖核苷酸。在一些实施例中，线性多核糖核苷酸缺少聚A序列，缺少复制元件，不能翻译或其任何组合。
在第五方面，本发明特征在于药物组合物，该药物组合物包含前述实施例中任一项所述的组合物、以及药学上可接受的载体或赋形剂。
在第六方面，本发明特征在于药物组合物，该药物组合物包含如前述实施例中任一项所述的组合物、以及药学上可接受的赋形剂，并且不含任何载体。
在一些实施例中，如前述实施例中任一项所述的组合物用作药物或药剂。在一些实施例中，如前述实施例中任一项所述的组合物或如前述实施例中所述的药物组合物，用于在治疗人体或动物体的方法中使用。在一些实施例中，如前述实施例中任一项所述的组合物或如前述实施例中所述的药物组合物，经配制用于静脉内施用或肿瘤内施用。在一些实施例中，如前述实施例中任一项所述的组合物或如前述实施例中所述的药物组合物，用于在治疗癌症或过度增殖性疾病；神经退行性疾病；代谢障碍；炎性障碍；自身免疫性疾病；感染性疾病；或遗传性疾病的方法中使用。在一些实施例中，如前述实施例中任一项所述的组合物或如前述实施例中所述的药物组合物，用于在治疗实体瘤(例如，生殖组织癌症，例如，宫颈癌或前列腺癌)或液体瘤(例如，淋巴瘤，例如，B细胞淋巴瘤)的方法中使用。
在第七方面，本发明特征在于如前述实施例中任一项所述的组合物在制造药物或药剂中的用途。
在第八方面，本发明特征在于如前述实施例中任一项所述的组合物在制造用于通过疗法治疗人体或动物体的药物或药剂中的用途。
在第九方面，本发明特征在于如前述实施例中任一项所述的组合物在制造用于治疗癌症或过度增殖性疾病；神经退行性疾病；代谢障碍；炎性障碍；自身免疫性疾病；感染性疾病；或遗传性疾病的药物中的用途。
在第十方面，本发明特征在于如前述实施例中任一项所述的组合物在制造用于治疗实体瘤(例如，生殖组织癌症，例如，宫颈癌或前列腺癌)或液体瘤(例如，淋巴瘤，例如，B细胞淋巴瘤)的药物中的用途。
定义
如本文所用，术语“线性RNA”或“线性多核糖核苷酸”或“线性多核糖核苷酸分子”可互换使用并且意指具有5'末端和3’末端的单核糖核苷酸分子或多核糖核苷酸分子。在一些实施例中，线性RNA具有自由5'末端或自由3'末端。在一些实施例中，线性RNA具有经修饰或受保护免于降解(例如，通过5'末端保护剂或3'末端保护剂保护)的5'末端或3'末端。
如本文所用，术语“适配体序列”是特异性结合至靶分子的非天然存在、或合成的寡核苷酸。典型地，适配体是从20至500个核苷酸。典型地，适配体通过二级结构而非序列同源性结合至其靶标。
如本文所用，术语“表达序列”是编码产物，例如肽或多肽或调控核酸的核酸序列。编码肽或多肽的示例性表达序列可以包含多个核苷酸三联体，其中每一个都可以编码氨基酸，并且被称为“密码子”。
如本文所用，术语“免疫蛋白结合位点”是与免疫蛋白结合的核苷酸序列。在一些实施例中，免疫蛋白结合位点有助于掩蔽为外源性的线性多核糖核苷酸，例如，免疫蛋白结合位点被蛋白质(例如，竞争性抑制剂)结合，从而阻止线性多核糖核苷酸被免疫蛋白识别和结合，从而降低或避免针对线性多核糖核苷酸的免疫应答。
如本文所用，术语“经修饰的核糖核苷酸”意指具有对未修饰的天然核糖核苷酸的化学组成(诸如天然未修饰的核苷酸腺苷(A)、尿苷(U)、鸟嘌呤(G)、胞苷(C))的一个或多个化学修饰的任何核糖核苷酸类似物或衍生物。在一些实施例中，经修饰的核糖核苷酸的化学修饰是对核糖核苷酸的任何一个或多个官能团，诸如糖、核碱基或核苷间键(例如对连接的磷酸酯/对磷酸二酯键/对磷酸二酯主链)的修饰。
如本文所用，短语“准螺旋结构”是线性多核糖核苷酸的高阶结构，其中线性多核糖核苷酸的至少一部分折叠成螺旋结构。
如本文所用，短语“准双链二级结构”是线性多核糖核苷酸的高阶结构，其中线性多核糖核苷酸的至少一部分产生双链。
如本文所用，术语“调控性序列”是修饰表达产物的核酸序列。
如本文所用，术语“重复核苷酸序列”是一段DNA内或整个基因组内的重复核酸序列。在一些实施例中，重复核苷酸序列包括聚CA序列或聚TG序列。在一些实施例中，重复核苷酸序列包括内含子Alu家族中的重复序列。
如本文所用，术语“复制元件”是可用于复制或者起始线性多核糖核苷酸转录的序列和/或基序。
如本文所用，术语“选择性翻译序列”是在线性多核糖核苷酸中选择性地起始或激活表达序列的翻译的核酸序列。
如本文所用，术语“选择性降解序列”是起始环状多核糖核苷酸或线性多核糖核苷酸的表达产物的降解的核酸序列。
如本文所用，术语“交错序列”是在翻译过程中诱导核糖体暂停的核苷酸序列。在一些实施例中，交错序列是具有强α-螺旋倾向的氨基酸的非保守序列，其后接共有序列-D(V/I)ExNPG P，其中x是任何氨基酸。
如本文所用，术语“基本上对……有抗性”意指相较于参考物具有至少50％、60％、70％、75％、80％、85％、90％、95％、96％、97％、98％或99％抗性。
如本文所用，术语“复合物”意指至少两个彼此具有亲和力的部分(例如，化学部分或生物化学部分)之间的缔合。
“多肽”和“蛋白”可互换使用并且意指通过共价键(例如酰胺键)连接的两个或更多个氨基酸的聚合物。如本文所述的多肽可以包括全长蛋白(例如，完全加工的蛋白)以及较短的氨基酸序列(例如，天然存在的蛋白的片段或合成的多肽片段)。多肽包括天然存在的氨基酸(例如，天然合成的肽中常见并且已知以一个字母缩写(A、R、N、C、D、Q、E、G、H、I、L、K、M、F、P、S、T、W、Y和V)的二十种氨基酸之一)和非天然存在的氨基酸(例如，不是天然合成的肽中常见的二十种氨基酸之一的氨基酸)，包括合成的氨基酸、氨基酸类似物和氨基酸模拟物)。
如本文所用，术语“结合位点”是线性多核糖核苷酸的与另一实体例如化合物、蛋白、核酸等相互作用的区域。
如本文所用，术语“结合部分”是靶的可被结合位点结合的区域，例如，核酸(例如RNA、DNA、RNA-DNA杂交体)的区域、结构域、片段、表位或部分，化合物，小分子(例如，药物)，适配体，多肽，蛋白，脂质，碳水化合物，抗体，病毒，病毒颗粒，膜，多组分复合物，细胞器，细胞，其他细胞部分，其任何片段，及其任何组合。
如本文所用，术语“缀合部分”意指包含在缀合方法中使用的官能团的经修饰的核苷酸。
如本文所用，术语“载体”意指通过经由部分或完全包封剂或其组合共价修饰线性多核糖核苷酸来促进将组合物(例如，线性多核糖核苷酸)转运或递送至细胞中的化合物、组合物、试剂、或分子。载体的非限制性实例包括碳水化合物载体(例如，酸酐修饰的植物糖原或糖原型材料)、纳米颗粒(例如，包封或共价连接结合至环状多核糖核苷酸的纳米颗粒)、脂质体、融合体、离体分化的网织红细胞、外来体、蛋白载体(例如，共价连接至线性多核糖核苷酸的蛋白)或阳离子载体(例如，阳离子脂聚合物或转染试剂)。
如本文所用，术语“裸递送”意指用于在不借助载体并且不对部分进行有助于递送至细胞的共价修饰的情况下递送至细胞的配制品。裸递送配制品不含任何转染试剂、阳离子载体、碳水化合物载体、纳米颗粒载体、或蛋白质载体。例如，线性多核糖核苷酸的裸递送配制品是包含无共价修饰的线性多核糖核苷酸并且不含载体的配制品。
术语“稀释剂”意指包含本文所述的组合物(例如，包含线性多核糖核苷酸的组合物)可以稀释或溶解于其中的非活性溶剂的媒介物。稀释剂可以是RNA增溶剂、缓冲液、等渗剂、或其混合物。稀释剂可以是液体稀释剂或固体稀释剂。液体稀释剂的非限制性实例包括水或其他溶剂、增溶剂和乳化剂，如乙醇，异丙醇，碳酸乙酯，乙酸乙酯，苯甲醇，苯甲酸苄酯，丙二醇，1,3-丁二醇，二甲基甲酰胺，油(特别是棉籽油、落花生油、玉米油、胚芽油、橄榄油、蓖麻油和芝麻油)，甘油，四氢糠醇，聚乙二醇和脱水山梨糖醇的脂肪酸酯，以及1,3-丁二醇。固体稀释剂的非限制性实例包括碳酸钙、碳酸钠、磷酸钙、磷酸二钙、硫酸钙、磷酸氢钙、磷酸钠、乳糖、蔗糖、纤维素、微晶纤维素、高岭土、甘露醇、山梨糖醇、肌醇、氯化钠、干淀粉、玉米淀粉、或糖粉。
如本文所用，术语“肠胃外可接受的稀释剂”是用于肠胃外施用组合物(例如，包含线性多核糖核苷酸的组合物)的稀释剂。
通过引用并入
本说明书中提到的所有出版物、专利和专利申请通过引用并入本文，其程度如同明确地和单独地指示将每篇单独的公开、专利或专利申请通过引用并入本文。
附图说明
当结合附图阅读时，将更好地理解本发明的实施例的以下详细描述。出于说明本发明的目的，在附图中示出了本发明示例的实施例。然而，应理解，本发明不限于附图中所示实施例的精确安排和手段。
图1提供了与酶(Enz)和底物(底物)结合的线性RNA的示意图，从而使两者紧密接近并促进酶对底物的修饰(M)。
图2说明了化合物(例如，小分子)与线性RNA的点击化学缀合，以产生可以与E3泛素连接酶结合的线性RNA。
图3说明了含有蛋白结合序列的线性RNA以及可以募集E3泛素连接酶和第二蛋白的缀合小分子，并且靶向第二蛋白进行泛素化和降解。
图4提供了产生包含两种小分子的线性RNA的示意图。
图5说明了包含两种缀合小分子的线性RNA，该线性RNA可以靶向蛋白进行泛素化和降解。
图6说明了线性RNA，该线性RNA可以与两种蛋白结合，并且靶向用于泛素化和降解的蛋白之一。
具体实施方式
本披露总体上涉及线性多核糖核苷酸的组合物、药物组合物和制剂及其用于蛋白调节的用途。本披露的线性多核糖核苷酸可以用于调节底物蛋白。在一些实施例中，本披露的线性多核糖核苷酸与修饰底物蛋白的靶蛋白形成复合物。例如，线性多核糖核苷酸可以包含缀合部分，其中该缀合部分将线性多核糖核苷酸与化合物(例如，小分子)缀合。该化合物可以与靶蛋白结合，其中该靶蛋白调节底物蛋白。线性多核糖核苷酸可以进一步包含与底物蛋白结合的结合位点，或可以进一步包含将第二缀合部分与结合底物蛋白的第二化合物缀合。因此，靶蛋白和底物蛋白可以定位于线性多核糖核苷酸，允许靶蛋白调节底物蛋白。
线性多核糖核苷酸
本文所述的线性多核糖核苷酸是具有5'末端和3'末端的多核糖核苷酸分子。在一些实施例中，线性RNA具有自由5'末端或自由3'末端。在一些实施例中，线性RNA具有经修饰或受保护免于降解的5'末端或3'末端。在一些实施例中，线性RNA具有非共价连接的5'或3'末端。
本披露包括含有合成RNA的组合物及其使用方法。本披露的线性多核糖核苷酸可以用于调节底物蛋白。由于线性结构，线性RNA可以在其末端进行修饰以提高稳定性和/或减少降解。例如，5'游离末端和/或3'游离末端包括帽、聚A尾、G-四链体、假结、稳定的末端茎环、富含U的表达、核保留元件(ENE)或结合部分。例如，5'游离末端和/或3'游离末端包括末端保护剂，如帽、聚A尾、g-四链体、假结、稳定的末端茎环、富含U的表达、核保留元件(ENE)或结合部分。
在一些实施例中，线性RNA与靶结合。在一些实施例中，线性RNA与靶结合，并且与靶的底物结合。在一些实施例中，线性RNA与靶结合，并且介导靶的底物修饰。在一些实施例中，线性RNA将靶及其底物聚集在一起以介导底物的修饰，例如翻译后修饰。在一些实施例中，线性RNA将靶及其底物聚集在一起以介导涉及底物的细胞过程(例如，改变蛋白降解或信号转导)。在一些实施例中，靶是靶蛋白，并且底物是底物蛋白。
在一些实施例中，如本文所述的线性多核糖核苷酸是双功能线性多核糖核苷酸。在一些实施例中，本文的双功能线性多核糖核苷酸具有以下结构：
X1—线性多核糖核苷酸—X2
其中X1和X2独立地包含含有E3泛素连接酶结合部分(UBM)的分子(例如，化合物或结合位点)或包含蛋白结合部分(PBM)的分子(例如，化合物或结合位点)或其组合。例如，在一些实施例中，X1包含UBM，并且X2包含PBM。在一些实施例中，X1和X2各自独立地包含一种或多种UBM和一种或多种PBM。在一些实施例中，X1和X2各自独立地包含至少约2、3、4、5、10、15、20、25、30、50或100种UBM和PBM。在一些实施例中，X1和X2各自独立地包含至多约2、3、4、5、10、15、20、25、30、50或100种UBM和PBM。此类两个以上的结合部分(例如，UBM和/或PBM)可以以线性或支链方式彼此偶联。三种相同或不同UBM的线性构型的实例为：UBM1-UBM2-UBM3。四种相同或不同UBM的支链构型的实例为：
Figure BDA0003817277970000131
本文的UBM可以是能够结合(例如，共价或非共价)本文所述的E3泛素连接酶(例如，靶蛋白)的任何分子。此类E3泛素连接酶可以包括Rippel-Lindau(VHL)；cereblon；XIAP；E3A；MDM2；后期促进复合物(APC)；UBR5(EDDI)；SOCS/BC-盒/eloBC/CUL5/RING；LNXp80；CBX4；CBLLI；HACEI；HECTDI；HECTD2；HECTD3；HECWI；HECW2；HERCI；HERC2；HERC3；HERC4；HUWEI；ITCH；NEDD4；NEDD4L；PPIL2；PRPF19；PIASI；PIAS2；PIAS3；PIAS4；RANBP2；RNF4；RBXI；SMURFI；SMURF2；STUBI；TOPORS；TRIP12；UBE3A；UBE3B；UBE3C；UBE4A；UBE4B；UBOX5；UBR5；WWPI；WWP2；Parkin；A20/TNFAIP3；AMFR/gp78；ARA54；β-TrCPl/BTRC；BRCAI；CBL；CHIP/STUB I；E6；E6AP/UBE3A；F-盒蛋白15/FBXOIS；FBXW7/Cdc4；GRAIL/RNF128；HOIP/RNF3 l；cIAP-1/HIAP-2；cIAP-2/HIAP-l；cIAP(pan)；ITCH/AIP4；KAPI；MARCH8；Mind Bomb1/MIBI；Mind Bomb 2/MIB2；MuRFl/TRIM63；NDFIPI；NEDD4；NleL；Parkin；RNF2；RNF4；RNF8；RNF168；RNF43；SARTI；Skp2；SMURF2；TRAF-1；TRAF-2；TRAF-3；TRAF-4；TRAF-5；TRAF-6；TRIMS；TRIM21；TRIM32；UBR5；以及ZNRF3。E3连接酶的另外的此类实例包括EP 3458101中表13-27的那些，其全文通过引用并入本文。
本文的PBM可以是能够结合(例如，共价或非共价)本文所述的蛋白(例如，靶蛋白)的任何分子。本文的PBM结合的蛋白实例包括Von Hippel-Lindau E3泛素连接酶、cereblonE3泛素连接酶、MDM2 E3泛素连接酶结合部分、或细胞凋亡抑制剂(IAP)。
在一些实施例中，UBM或PBM与单个蛋白(例如连接酶)结合。在其他实施例中，本文的UBM或PBM被配置为与2种或更多种相同或不同蛋白结合。此类与多种蛋白质的结合可以同时或顺序发生。蛋白的另外实例包括但不限于，EP 3458101中表13-27的E3连接酶，其全文通过引用并入本文。
在一些实施例中，线性RNA包含与化合物结合的缀合部分。缀合部分可以是经修饰的多核糖核苷酸。缀合部分可以位于线性RNA中的任何多核糖核苷酸。化合物可以通过缀合部分与线性多核糖核苷酸缀合。在一些实施例中，化合物与靶结合，并且介导靶的底物修饰。在一些实施例中，线性RNA与靶的底物结合，并且通过缀合部分与线性RNA缀合的化合物与靶结合，使靶及其底物结合在一起，以介导底物的修饰，例如翻译后修饰。在一些实施例中，线性RNA与靶的底物结合，并且通过缀合部分与线性RNA缀合的化合物与靶结合，使靶及其底物结合在一起，以介导底物的修饰，来介导涉及底物的细胞过程(例如，改变蛋白降解或信号转导)。在一些实施例中，靶是靶蛋白，并且底物是底物蛋白。
在一个实施例中，线性RNA包含lncRNA或lncRNA的序列，例如，线性RNA包含天然存在的非环状lncRNA的序列或其片段。
在一个实施例中，线性RNA具有核酶活性。在一个实施例中，线性RNA可以用作核酶并且裂解致病性或内源性RNA、DNA、小分子或蛋白质。在一个实施例中，线性RNA具有酶活性。在另一个实施例中，线性RNA能够特异性识别且裂解蛋白。
在一个实施例中，线性RNA是牺牲型或自裂解或可裂解的线性RNA。
在一个实施例中，线性RNA是具有转录/复制能力的线性RNA。该线性RNA可以编码任何类型的RNA。在一个实施例中，合成的线性RNA具有反义miRNA和转录元件。在一个实施例中，在转录后，从合成线性RNA产生线性功能性miRNA。
在一个实施例中，线性RNA具有上述属性中的一种或多种与翻译元件的组合。
在一些实施例中，线性RNA包含至少一种经修饰的核苷酸。在一些实施例中，线性RNA包含至少10％、20％、30％、40％、50％、60％、70％、或80％的经修饰的核苷酸。在一些实施例中，线性RNA包含基本上所有(例如，大于80％、85％、90％、95％、97％、98％或99％或约100％)的经修饰的核苷酸。在一些实施例中，线性RNA包含经修饰的核苷酸和未修饰的连续核苷酸的一部分，其可以被称为杂交修饰的线性RNA。未修饰的连续核苷酸的一部分可以是杂交修饰的线性RNA中的配置为结合蛋白、DNA、RNA或细胞靶的未修饰的结合位点。未修饰的连续核苷酸的一部分可以是杂交修饰的线性RNA中的未修饰的IRES。在其他实施例中，线性RNA缺少经修饰的核苷酸，其还在本文中被称为未修饰的线性RNA。
在一些实施例中，线性RNA是外源、合成线性RNA多核糖核苷酸。在一些实施例中，线性RNA缺少聚A序列、复制元件、或两者。在一些实施例中，如本文披露的线性RNA多核糖核苷酸不能翻译。
结合位点
在一些实施例中，线性RNA包含一个结合位点。在一些情况下，线性RNA包含至少两个结合位点。例如，线性RNA可以包含2个结合位点。例如，线性RNA可以包含3个结合位点。例如，线性RNA可以包含4个结合位点。例如，线性RNA可以包含5个结合位点。例如，线性RNA可以包含6个结合位点。例如，线性RNA可以包含7个结合位点。例如，线性RNA可以包含8个结合位点。例如，线性RNA可以包含9个结合位点。例如，线性RNA可以包含10个结合位点。例如，线性RNA可以包含11个结合位点。例如，线性RNA可以包含12个结合位点。例如，线性RNA可以包含13个结合位点。例如，线性RNA可以包含14个结合位点。例如，线性RNA可以包含15、16、17、18、19、20或更多个结合位点。例如，线性RNA可以包含16个结合位点。例如，线性RNA可以包含17个结合位点。例如，线性RNA可以包含18个结合位点。例如，线性RNA可以包含19、20或更多个结合位点。例如，线性RNA可以包含20个结合位点。在一些实施例中，本文所述的线性RNA是结合一个或多个靶的分子支架。每个靶可以是但不限于不同或相同的靶蛋白。在一些实施例中，本文所述的线性RNA是结合一个或多个靶的底物的分子支架。每个底物可以是但不限于不同或相同的靶蛋白。在一些实施例中，本文所述的线性RNA是结合一个或多个靶和一个或多个靶的底物的分子支架。在一些实施例中，线性RNA包含结合一个或多个靶和一个或多个靶的底物的适配体。在一些实施例中，线性RNA包含与化合物缀合的缀合部分，其中该化合物与靶结合。在一些实施例中，线性RNA包含与化合物结合的缀合部分，其中该化合物与底物结合。在一些实施例中，靶是靶蛋白。在一些实施例中，底物是底物蛋白。在一些实施例中，线性RNA包含与化合物结合的缀合部分，以及与靶(例如，靶蛋白)结合的适配体。在一些实施例中，线性RNA包含与化合物结合的缀合部分，以及与底物(例如，底物蛋白)结合的适配体。
缀合部分
线性RNA可以包含缀合部分。在一些实施例中，线性RNA包含与化合物缀合的缀合部分，其中该化合物与靶结合。在一些实施例中，线性RNA包含与化合物缀合的缀合部分，其中该化合物与底物结合。在一些实施例中，线性RNA包含与靶结合的化合物的适配体。在一些实施例中，线性RNA包含与化合物缀合的缀合部分，其中该化合物与底物结合。靶可以是靶蛋白。底物可以是底物蛋白。靶蛋白可以调节底物蛋白。在一些实施例中，线性RNA包含缀合部分和适配体。
缀合部分可以是促进与化合物缀合的经修饰的核苷酸。缀合部分可以是经修饰的核苷酸，该经修饰的核苷酸包含可以与化合物缀合的官能团。例如，可以在线性RNA的5’末端掺入缀合部分。例如，可以在线性RNA的3’末端掺入缀合部分。可以在线性RNA的内部位点掺入缀合部分。缀合部分可以是核苷酸类似物，例如溴脱氧尿苷。缀合部分可以是官能团，例如叠氮化物基团或炔基团。缀合部分可以是半抗原基团，例如包含地高辛、2,4-二硝基苯基、生物素、亲和素，或选自唑、硝基芳基化合物、苯并呋喃、三萜、脲，硫脲、鱼藤酮，噁唑、噻唑，香豆素、环木脂体、杂联芳基化合物、偶氮芳基化合物或苯并二氮环庚三烯。
缀合部分可以通过化学反应缀合，例如，对化合物使用点击化学或施陶丁格(Staudinger)反应。缀合部分可以是在优化条件下(例如，通过固相化学合成)位点特异性掺入所选的单个经修饰的核苷酸(例如，经修饰的A、C、G、U或T，在2'-位含叠氮化物)。缀合部分可以是例如通过在体外转录反应期间取代核苷酸(例如用UTP代替5-叠氮基-C3-UTP)来掺入在2'-位含叠氮化物的多个核苷酸。缀合部分的非限制性实例包括经修饰的UTP类似物、5-叠氮基甲基-UTP、5-叠氮基-C3-UTP、5-叠氮基-PEG4-UTP、5-乙炔基-UTP、DBCO-PEG4-UTP、乙烯基-UTP、8-叠氮基-ATP、3'-叠氮基-2',3'-ddATP、5-叠氮基-PEG4-CTP、5-DBCO-PEG4-CTP、N6-叠氮基己基-3'-dATP、5-叠氮基丙基-UTP以及5-DBCO-PEG4-dCpG。
在一些实施例中，线性RNA包含多个缀合部分。例如，线性RNA包含1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、55、60、70、80、90或100或更多个缀合部分或其间的任何数量的缀合部分。线性RNA可以包含1个缀合部分。线性RNA可以包含2个缀合部分。线性RNA可以包含3个缀合部分。线性RNA可以包含4个缀合部分。线性RNA可以包含5个缀合部分。线性RNA可以包含6个缀合部分。线性RNA可以包含7个缀合部分。线性RNA可以包含8个缀合部分。线性RNA可以包含9个缀合部分。线性RNA可以包含10个缀合部分。线性RNA可以包含11个缀合部分。线性RNA可以包含12个缀合部分。线性RNA可以包含13个缀合部分。线性RNA可以包含14个缀合部分。线性RNA可以包含15个缀合部分。线性RNA可以包含16个缀合部分。线性RNA可以包含17个缀合部分。线性RNA可以包含18个缀合部分。线性RNA可以包含19个缀合部分。线性RNA可以包含20个缀合部分。线性RNA可以包含21个缀合部分。线性RNA可以包含22个缀合部分。线性RNA可以包含23个缀合部分。线性RNA可以包含24个缀合部分。线性RNA可以包含25个缀合部分。线性RNA可以包含26个缀合部分。线性RNA可以包含27个缀合部分。线性RNA可以包含28个缀合部分。线性RNA可以包含29个缀合部分。线性RNA可以包含30个缀合部分。线性RNA可以包含31个缀合部分。线性RNA可以包含32个缀合部分。线性RNA可以包含33个缀合部分。线性RNA可以包含34个缀合部分。线性RNA可以包含35个缀合部分。线性RNA可以包含36个缀合部分。线性RNA可以包含37个缀合部分。线性RNA可以包含38个缀合部分。线性RNA可以包含39个缀合部分。线性RNA可以包含40个缀合部分。线性RNA可以包含41个缀合部分。线性RNA可以包含42个缀合部分。线性RNA可以包含43个缀合部分。线性RNA可以包含44个缀合部分。线性RNA可以包含45个缀合部分。线性RNA可以包含46个缀合部分。线性RNA可以包含47个缀合部分。线性RNA可以包含48个缀合部分。线性RNA可以包含49个缀合部分。线性RNA可以包含50个缀合部分。线性RNA可以包含55个缀合部分。线性RNA可以包含60个缀合部分。线性RNA可以包含70个缀合部分。线性RNA可以包含80个缀合部分。线性RNA可以包含90个缀合部分。线性RNA可以包含100个缀合部分。在一些实施例中，多种缀合部分相同。在一些实施例中，多种缀合部分不同。在一些实施例中，线性RNA包含第一缀合部分和第二缀合部分。在一些实施例中，线性RNA包含与第一化合物缀合的第一缀合部分和与第二化合物缀合的第二缀合部分，其中该第一化合物与靶结合，并且该第二化合物与靶的底物结合。
蛋白结合位点
在一些实施例中，线性多核糖核苷酸包含与蛋白结合的一个或多个结合位点。蛋白结合位点可以与蛋白的线性多核糖核苷酸(线性RNA)结合基序结合。蛋白可以是底物蛋白。蛋白可以是靶蛋白。
在一些实施例中，蛋白结合位点包含化合物(例如，通过缀合部分与线性RNA缀合的化合物)。在一些实施例中，蛋白结合位点包含蛋白结合序列(例如，包含蛋白序列结合基序的RNA序列)。在一些实施例中，蛋白结合序列靶向线性多核糖核苷酸或将其定位至靶蛋白的特定底物蛋白。在一些实施例中，蛋白质结合序列特异性结合蛋白质的精氨酸富集区。在一些实施例中，本文披露的线性多核糖核苷酸包含与酶的蛋白底物结合的蛋白结合序列。在一些实施例中，本文披露的线性多核糖核苷酸包含与疾病相关蛋白结合的蛋白结合序列。在一些实施例中，本文披露的线性多核糖核苷酸包含与癌症相关蛋白结合的蛋白结合序列。在一些实施例中，本文披露的线性多核糖核苷酸包含与错误折叠蛋白结合的蛋白结合序列。在一些实施例中，蛋白结合位点包含核酸序列，该核酸序列可以与如BCR-Abl、c-ABL、EGFR、c-Met、Sirt2、CDK9、FLT3、ALK、BTK、ERα、BRD2/3/4、PDE4、ERRα、RIPK2、FKBP12、TBK1、BRD9、HER2、AR、TRIM23或MDM2的蛋白结合。
在一些情况下，蛋白结合位点与包含至少6个氨基酸(例如，至少8、9、10、12、15、20、25、30、40、50或100个氨基酸)跨度的蛋白部分结合。蛋白结合位点可以与包含至少6个氨基酸跨度的蛋白部分结合。蛋白结合位点可以与包含至少8个氨基酸跨度的蛋白部分结合。蛋白结合位点可以与包含至少9个氨基酸跨度的蛋白部分结合。蛋白结合位点可以与包含至少10个氨基酸跨度的蛋白部分结合。蛋白结合位点可以与包含至少12个氨基酸跨度的蛋白部分结合。蛋白结合位点可以与包含至少15个氨基酸跨度的蛋白部分结合。蛋白结合位点可以与包含至少20个氨基酸跨度的蛋白部分结合。蛋白结合位点可以与包含至少25个氨基酸跨度的蛋白部分结合。蛋白结合位点可以与包含至少30个氨基酸跨度的蛋白部分结合。蛋白结合位点可以与包含至少40个氨基酸跨度的蛋白部分结合。蛋白结合位点可以与包含至少50个氨基酸跨度的蛋白部分结合。蛋白结合位点可以与包含至少100个氨基酸跨度的蛋白部分结合。在一些情况下，蛋白结合位点与包含连续氨基酸段的蛋白部分结合。在一些情况下，蛋白结合位点与包含非连续氨基酸段的蛋白部分结合。在一些情况下，蛋白结合位点与包含突变或功能性突变的位点的蛋白部分结合，该突变或功能性突变包括多肽序列中氨基酸的缺失、添加、交换或截短。
在一些情况下，线性多核糖核苷酸的蛋白结合位点与多肽、蛋白或其片段结合。在一些实施例中，结合位点与多肽、蛋白或其片段的结构域、片段、表位、区域或一部分结合。例如，蛋白结合位点与分离的多肽、细胞的多肽、纯化的多肽或重组多肽的结构域、片段、表位、区域或部分结合。例如，蛋白结合位点与抗体或其片段的结构域、片段、表位、区域或一部分结合。例如，结合位点与转录因子的结构域、片段、表位、区域或一部分结合。例如，蛋白结合位点与受体的结构域、片段、表位、区域或一部分结合。例如，结合位点与跨膜受体的结构域、片段、表位、区域或一部分结合。蛋白结合位点可以与分离的、纯化的和/或重组的多肽的结构域、片段、表位、区域或一部分结合。蛋白结合位点可以与分析物混合物(例如裂解物)的结构域、片段、表位、区域或的一部分结合。例如，蛋白结合位点与来自多个细胞或来自单个细胞的裂解物中的结构域、片段、表位、区域或一部分结合。
在一些实施例中，蛋白结合位点与膜结合蛋白的结构域、片段、表位、区域或一部分结合。示例性的膜结合蛋白包括但不限于GPCR(例如肾上腺素能受体、血管紧张素受体、胆囊收缩素受体、毒蕈碱乙酰胆碱受体、神经降压素受体、甘丙肽受体、多巴胺受体、阿片受体、血清素受体、生长抑素受体等)，离子通道(例如，烟碱乙酰胆碱受体、钠通道、钾通道等)，受体酪氨酸激酶，受体丝氨酸/苏氨酸激酶，受体鸟苷酸环化酶，生长因子和激素受体(例如表皮生长因子(EGF)受体)等。结合位点可以结合膜结合蛋白的突体变或修饰变体的结构域、片段、表位、区域或一部分。例如，GPCR的一些单点或多点突变保留功能并在疾病中涉及(参见例如，Stadel等人,(1997)Trends in Pharmacological Review[药理学趋势综述]18:430-37)。
蛋白结合位点可以结合特异性结合对的成员(例如配体)的结构域、片段、表位、区域或一部分。蛋白结合位点可以结合单价(单表位)或多价(多表位)的结构域、片段、表位、区域或一部分。结合部分可以是抗原的或半抗原的。蛋白结合位点可结合共享至少一个共同表位或决定簇位点的单个分子或多个分子的结构域、片段、表位、区域或一部分。蛋白结合位点可以结合细胞(例如细菌细胞、植物细胞或动物细胞)的一部分的结构域、片段、表位、区域或一部分。
在一些情况下，蛋白结合位点结合来自宿主的样品中发现的分子的结构域、片段、表位、区域或一部分。来自宿主的样品包括体液(例如，尿液、血液、血浆、血清、唾液、精液、粪便、痰、脑脊髓液、眼泪、粘液等)。可以直接检测样品，或可以进行预处理。样品包括一定数量的来自有生命物或先前有生命物的物质。样品可以是天然的、重组的、合成的或非天然存在的。结合位点可以结合上述任何，其从细胞天然或重组表达，在细胞裂解物中或细胞培养基中，是体外翻译的样品，或从样品(例如细胞裂解物)免疫沉淀。
在一些情况下，蛋白结合位点与在无细胞系统中或在体外表达的蛋白结合。例如，蛋白结合位点与细胞提取物中的蛋白结合。在一些情况下，蛋白结合位点与细胞提取物中的蛋白结合，该细胞提取物具有DNA模板以及用于转录和翻译的试剂。可以使用的细胞提取物的示例性来源包括小麦胚芽、大肠杆菌、兔网织红细胞、极端嗜热菌、杂交瘤、爪蟾属(Xenopus)卵母细胞、昆虫细胞、和哺乳动物细胞(例如，人细胞)。可用于表达靶标多肽(例如，在阵列上产生靶标多肽)的示例性无细胞方法包括蛋白原位阵列(PISA)、多重斑点技术(MIST)、自组装mRNA翻译、核酸可编程蛋白阵列(NAPPA)、纳米孔NAPPA、DNA阵列至蛋白阵列(DAPA)、无膜DAPA、纳米孔复制和μIP-微凹版印刷以及pMAC-蛋白微阵列复制(参见Kilb等人,Eng.Life Sci.[生命科学工程]2014,14,352-364)。
在一些情况下，线性RNA的蛋白结合位点是从DNA模板原位(例如，在阵列的固体基底上)合成的。在一些情况下，平行或在单一反应中从多个相应的DNA模板原位合成多个结合位点。用于原位蛋白表达的示例性方法包括以下文献中描述的那些：Stevens,Structure[结构]8(9):R177-R185(2000)；Katzen等人,Trends Biotechnol.[生物技术趋势]23(3):150-6.(2005)；He等人，Curr.Opin.Biotechnol.[生物技术当前观点]19(1):4-9.(2008)；Ramachandran等人,Science[科学]305(5680):86-90.(2004)；He等人,Nucleic AcidsRes.[核酸研究]29(15):E73-3(2001)；Angenendt等人,Mol.Cell Proteomics[分子与细胞蛋白组学]5(9):1658-66(2006)；Tao等人,Nat Biotechnol[自然生物技术]24(10):1253-4(2006)；Angenendt等人,Anal.Chem.[分析化学]76(7):1844-9(2004)；Kinpara等人,J.Biochem.[生物化学杂志]136(2):149-54(2004)；Takulapalli等人,J.Proteome Res.[蛋白组学研究杂志]11(8):4382-91(2012)；He等人,Nat.Methods[自然方法]5(2):175-7(2008)；Chatterjee和J.LaBaer,Curr Opin Biotech[生物技术当前观点]17(4):334-336(2006)；He和Wang,Biomol Eng[生物分子工程]24(4):375-80(2007)；以及He和Taussig,J.Immunol.Methods[免疫学方法杂志]274(1-2):265-70(2003)。
在一些实施例中，线性RNA进一步包含用于结合其他细胞内分子的其他结合基序。
RNA结合位点
在一些实施例中，线性多核糖核苷酸进一步包含一个或多个RNA结合位点。在一些实施例中，线性多核糖核苷酸包括RNA结合位点，这些RNA结合位点修饰内源基因和/或外源基因的表达。在一些实施例中，RNA结合位点调节宿主基因的表达。RNA结合位点可以包括与内源基因(例如，如本文所述的miRNA、siRNA、mRNA、lncRNA、RNA、DNA、反义RNA、gRNA的序列)杂交的序列、与外源核酸(例如病毒DNA或RNA)杂交的序列、与RNA杂交的序列、干扰基因转录的序列、干扰RNA翻译的序列、稳定RNA或使RNA不稳定(例如通过靶向降解)的序列、或调节DNA-或RNA-结合因子的序列。
在一些实施例中，RNA结合位点可以是tRNA、lncRNA、lincRNA、miRNA、rRNA、snRNA、微RNA、siRNA、piRNA、snoRNA、snRNA、exRNA、scaRNA、Y RNA、和hnRNA结合位点之一。RNA结合位点是本领域普通技术人员熟知的。
RNA结合位点的长度可以在约5至30个核苷酸之间。RNA结合位点的长度可以在约10至30个核苷酸之间。RNA结合位点的长度可以是约11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30个、或更多个核苷酸。RNA结合位点的长度可以是11个核苷酸。RNA结合位点的长度可以是12个核苷酸。RNA结合位点的长度可以是13个核苷酸。RNA结合位点的长度可以是14个核苷酸。RNA结合位点的长度可以是15个核苷酸。RNA结合位点的长度可以是16个核苷酸。RNA结合位点的长度可以是17个核苷酸。RNA结合位点的长度可以是18个核苷酸。RNA结合位点的长度可以是19个核苷酸。RNA结合位点的长度可以是20个核苷酸。RNA结合位点的长度可以是21个核苷酸。RNA结合位点的长度可以是22个核苷酸。RNA结合位点的长度可以是23个核苷酸。RNA结合位点的长度可以是24个核苷酸。RNA结合位点的长度可以是25个核苷酸。RNA结合位点的长度可以是26个核苷酸。RNA结合位点的长度可以是27个核苷酸。RNA结合位点的长度可以是28个核苷酸。RNA结合位点的长度可以是29个核苷酸。RNA结合位点的长度可以是30个核苷酸。RNA结合位点与目的靶的同一性程度可以是至少75％。RNA结合位点与目的靶的同一性程度可以是至少80％、至少85％。RNA结合位点与目的靶的同一性程度可以是至少90％。RNA结合位点与目的靶的同一性程度可以是至少95％。
RNA结合位点可以包含与内源性基因或基因产物(例如，mRNA)的全部或片段基本上互补、或完全互补的序列。互补序列可以与内含子和外显子之间的边界处的序列互补，从而防止特异性基因的新产生的核RNA转录物成熟为用于转录的mRNA。互补序列可以通过与基因的mRNA杂交并且防止其翻译而对所述基因具有特异性。RNA结合位点可包含与内源基因或基因产物(例如DNA、RNA或其衍生物或杂交物)的全部或片段反义或基本上反义的序列。
在一些实施例中，线性多核糖核苷酸进一步包含RNA结合位点，该RNA结合位点具有RNA或RNA样结构，典型地在约5-5000个碱基对之间(取决于特定的RNA结构，例如miRNA5-30bp，lncRNA 200-500bp)并且具有与细胞内表达的靶基因中的编码序列相同(互补)或几乎相同(基本上互补)的核碱基序列。
在一些实施例中，RNA结合位点包含化合物(例如，通过缀合部分与线性RNA缀合的化合物)。
DNA结合位点
在一些实施例中，线性多核糖核苷酸进一步包含DNA结合位点，如指导RNA(gRNA)的序列。在一些实施例中，线性多核糖核苷酸包含指导RNA或gRNA序列的互补序列。gRNA短合成RNA由与不完整的效应子部分结合所必需的“支架”序列和用于基因组靶标的用户定义的约20个核苷酸靶向序列构成。指导RNA序列可以具有17-24个核苷酸(例如19、20或21个核苷酸)的长度，并且与靶核酸序列互补。定制的gRNA生成器和算法可用于设计有效的指导RNA。可以使用嵌合的“单指导RNA”(“sgRNA”)(一种模拟天然存在的crRNA-tracrRNA复合物并包含tracrRNA(用于结合核酸酶)和至少一个crRNA(以将核酸酶指导至被靶向进行编辑的序列)的工程化(合成)单RNA分子)实现基因编辑。经化学修饰的sgRNA可以在基因组编辑中有效。
gRNA可以识别特定的DNA序列(例如，与基因的启动子、增强子、沉默子或阻遏子相邻或在其内的序列)。
在一些实施例中，gRNA是用于基因编辑的CRISPR系统的一部分。对于基因编辑，可将线性多核糖核苷酸设计为包括一个或多个与所需的靶DNA序列相对应的指导RNA序列。gRNA序列可包括至少10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30或更多个核苷酸与Cas9或其他外切核酸酶相互作用以切割DNA，例如，Cpf1与gRNA序列的至少约16个核苷酸相互作用以进行可检测的DNA切割。这些gRNA序列可以包括10个核苷酸，与Cas9或其他外切核酸酶相互作用以切割DNA。这些gRNA序列可以包括11个核苷酸，与Cas9或其他外切核酸酶相互作用以切割DNA。这些gRNA序列可以包括12个核苷酸，与Cas9或其他外切核酸酶相互作用以切割DNA。这些gRNA序列可以包括13个核苷酸，与Cas9或其他外切核酸酶相互作用以切割DNA。这些gRNA序列可以包括14个核苷酸，与Cas9或其他外切核酸酶相互作用以切割DNA。这些gRNA序列可以包括15个核苷酸，与Cas9或其他外切核酸酶相互作用以切割DNA。这些gRNA序列可以包括16个核苷酸，与Cas9或其他外切核酸酶相互作用以切割DNA。这些gRNA序列可以包括17个核苷酸，与Cas9或其他外切核酸酶相互作用以切割DNA。这些gRNA序列可以包括18个核苷酸，与Cas9或其他外切核酸酶相互作用以切割DNA。这些gRNA序列可以包括19个核苷酸，与Cas9或其他外切核酸酶相互作用以切割DNA。这些gRNA序列可以包括20个核苷酸，与Cas9或其他外切核酸酶相互作用以切割DNA。这些gRNA序列可以包括21个核苷酸，与Cas9或其他外切核酸酶相互作用以切割DNA。这些gRNA序列可以包括22个核苷酸，与Cas9或其他外切核酸酶相互作用以切割DNA。这些gRNA序列可以包括23个核苷酸，与Cas9或其他外切核酸酶相互作用以切割DNA。这些gRNA序列可以包括24个核苷酸，与Cas9或其他外切核酸酶相互作用以切割DNA。这些gRNA序列可以包括25个核苷酸，与Cas9或其他外切核酸酶相互作用以切割DNA。这些gRNA序列可以包括26个核苷酸，与Cas9或其他外切核酸酶相互作用以切割DNA。这些gRNA序列可以包括27个核苷酸，与Cas9或其他外切核酸酶相互作用以切割DNA。这些gRNA序列可以包括28个核苷酸，与Cas9或其他外切核酸酶相互作用以切割DNA。这些gRNA序列可以包括29个核苷酸，与Cas9或其他外切核酸酶相互作用以切割DNA。这些gRNA序列可以包括30个核苷酸，与Cas9或其他外切核酸酶相互作用以切割DNA。
在一些实施例中，线性多核糖核苷酸包括与双链体DNA中的大沟结合的序列。在一个这样的情况下，由线性多核糖核苷酸和双链体DNA产生的三链体结构的特异性和稳定性是通过Hoogsteen氢键提供，其不同于双链DNA中经典沃森-克里克碱基配对中形成的那些氢键。在一种情况下，线性多核糖核苷酸通过大沟与靶双链体的富嘌呤链结合。
在一些实施例中，三链体形成发生在两个基序中，以线性多核糖核苷酸相对于靶双链体的富嘌呤链的取向辨别。在一些情况下，线性多核糖核苷酸中的多嘧啶序列段通过Hoogsteen氢键以平行方式(即，与双链体的富嘌呤链相同的5'至3'方向)结合至双链体DNA的多嘌呤序列段，而多嘌呤段(R)通过反向Hoogsteen氢键以反平行方式结合至双链体的嘌呤链。在反平行中，嘌呤基序包含G:G-C、A:A-T或T:A-T的三联体；而在平行中，嘧啶基序包含C+:G-C或T:A-T三联体的典型三联体(其中C+代表N3位置上的质子化胞嘧啶)。线性多核糖核苷酸中的反平行GA和GT序列在中性pH下可形成稳定的三链体，而线性多核糖核苷酸中的平行CT序列可在酸性pH下结合。线性多核糖核苷酸中胞嘧啶上的N3可以被质子化。用5-甲基-C取代C可能允许在生理pH下结合线性多核糖核苷酸中的CT序列，因为5-甲基-C具有比胞嘧啶更高的pK。对于嘌呤和嘧啶基序，连续的至少10个碱基对的同型嘌呤-同型嘧啶序列段有助于线性多核糖核苷酸结合至双链体DNA，因为较短的三链体在生理条件下可能不稳定，并且序列中断会使三链体结构不稳定。在一些实施例中，针对三链体形成的DNA双链体靶在一条链中包括连续的嘌呤碱基。在一些实施例中，针对三链体形成的靶标包括在DNA双链体的一条链中的同型嘌呤序列和在互补链中的同型嘧啶序列。
在一些实施例中，包含线性多核糖核苷酸的三链体是稳定的结构。在一些实施例中，包含线性多核糖核苷酸的三链体表现出增加的半衰期，例如增加约5％、10％、15％、20％、25％、30％、35％、40％、45％、50％或更大，例如，持续至少约1小时至约30天，或至少约2小时、6小时、12小时、18小时、24小时、2天、3天、4天、5天、6天、7天、8天、9天、10天、11天、12天、13天、14天、15天、16天、17天、18天、19天、20天、21天、22天、23天、24天、25天、26天、27天、28天、29天、30天、60天或更长时间或其间的任何时间。在一些实施例中，包含线性多核糖核苷酸的三链体表现出半衰期增加5％。在一些实施例中，包含线性多核糖核苷酸的三链体表现出半衰期增加10％。在一些实施例中，包含线性多核糖核苷酸的三链体表现出半衰期增加15％。在一些实施例中，包含线性多核糖核苷酸的三链体表现出半衰期增加20％。在一些实施例中，包含线性多核糖核苷酸的三链体表现出半衰期增加25％。在一些实施例中，包含线性多核糖核苷酸的三链体表现出半衰期增加30％。在一些实施例中，包含线性多核糖核苷酸的三链体表现出半衰期增加35％。在一些实施例中，包含线性多核糖核苷酸的三链体表现出半衰期增加40％。在一些实施例中，包含线性多核糖核苷酸的三链体表现出半衰期增加45％。在一些实施例中，包含线性多核糖核苷酸的三链体表现出半衰期增加50％。在一些实施例中，包含线性多核糖核苷酸的三链体表现出持续1小时至约30天。在一些实施例中，包含线性多核糖核苷酸的三链体表现出持续2小时。在一些实施例中，包含线性多核糖核苷酸的三链体表现出持续6小时。在一些实施例中，包含线性多核糖核苷酸的三链体表现出持续12小时。在一些实施例中，包含线性多核糖核苷酸的三链体表现出持续18小时。在一些实施例中，包含线性多核糖核苷酸的三链体表现出持续24小时。在一些实施例中，包含线性多核糖核苷酸的三链体表现出持续2天。在一些实施例中，包含线性多核糖核苷酸的三链体表现出持续3天。在一些实施例中，包含线性多核糖核苷酸的三链体表现出持续4天。在一些实施例中，包含线性多核糖核苷酸的三链体表现出持续5天。在一些实施例中，包含线性多核糖核苷酸的三链体表现出持续6天。在一些实施例中，包含线性多核糖核苷酸的三链体表现出持续7天。在一些实施例中，包含线性多核糖核苷酸的三链体表现出持续8天。在一些实施例中，包含线性多核糖核苷酸的三链体表现出持续9天。在一些实施例中，包含线性多核糖核苷酸的三链体表现出持续10天。在一些实施例中，包含线性多核糖核苷酸的三链体表现出持续11天。在一些实施例中，包含线性多核糖核苷酸的三链体表现出持续12天。在一些实施例中，包含线性多核糖核苷酸的三链体表现出持续13天。在一些实施例中，包含线性多核糖核苷酸的三链体表现出持续14天。在一些实施例中，包含线性多核糖核苷酸的三链体表现出持续15天。在一些实施例中，包含线性多核糖核苷酸的三链体表现出持续16天。在一些实施例中，包含线性多核糖核苷酸的三链体表现出持续17天。在一些实施例中，包含线性多核糖核苷酸的三链体表现出持续18天。在一些实施例中，包含线性多核糖核苷酸的三链体表现出持续19天。在一些实施例中，包含线性多核糖核苷酸的三链体表现出持续20天。在一些实施例中，包含线性多核糖核苷酸的三链体表现出持续21天。在一些实施例中，包含线性多核糖核苷酸的三链体表现出持续22天。在一些实施例中，包含线性多核糖核苷酸的三链体表现出持续23天。在一些实施例中，包含线性多核糖核苷酸的三链体表现出持续24天。在一些实施例中，包含线性多核糖核苷酸的三链体表现出持续25天。在一些实施例中，包含线性多核糖核苷酸的三链体表现出持续26天。在一些实施例中，包含线性多核糖核苷酸的三链体表现出持续27天。在一些实施例中，包含线性多核糖核苷酸的三链体表现出持续28天。在一些实施例中，包含线性多核糖核苷酸的三链体表现出持续29天。在一些实施例中，包含线性多核糖核苷酸的三链体表现出持续30天。在一些实施例中，包含线性多核糖核苷酸的三链体表现出持续60天。
在一些实施例中，DNA结合位点包含化合物(例如，通过缀合部分与线性RNA缀合的化合物)。
其他结合位点
在一些实施例中，线性RNA进一步包含与小分子、适配体、脂质、碳水化合物、病毒颗粒、膜、多组分复合物、细胞、细胞部分、或其任何片段的结合位点中之一的结合位点。在一些实施例中，线性多核糖核苷酸进一步包含与脂质结合的一个或多个结合位点。在一些实施例中，线性多核糖核苷酸包含与碳水化合物结合的一个或多个结合位点。在一些实施例中，线性多核糖核苷酸进一步包含与碳水化合物结合的一个或多个结合位点。在一些实施例中，线性多核糖核苷酸进一步包含与膜结合的一个或多个结合位点。在一些实施例中，线性多核糖核苷酸进一步包含与多组分复合物(例如，核糖体、核小体、转录机器等)结合的一个或多个结合位点。在一些实施例中，结合位点包含化合物(例如，通过缀合部分与线性RNA缀合的化合物)。
修饰
在一些方面，本文所述的本发明包括使用和制备经修饰的线性多核糖核苷酸以及递送经修饰的线性多核糖核苷酸的组合物和方法。术语“经修饰的核苷酸”可指具有针对未修饰的天然核糖核苷酸(如表6中的化学式所示，例如天然的未修饰的核苷酸腺苷(A)、尿苷(U)、鸟嘌呤(G)、胞苷(C))和单磷酸酯的化学组成的一个或多个化学修饰的任何核苷酸类似物或衍生物。经修饰的核糖核苷酸的化学修饰可以是对核糖核苷酸的任何一个或多个官能团，如糖、核碱基或核苷间键(例如对连接的磷酸酯/对磷酸二酯键/对磷酸二酯主链)的修饰。
表1.未修饰的天然核糖核苷
Figure BDA0003817277970000291
Figure BDA0003817277970000301
相对于参考序列(特别是亲本多核糖核苷酸)，线性多核糖核苷酸可以包括本发明范围内包括的一个或多个取代、插入和/或添加、缺失和共价修饰。在一些实施例中，线性多核糖核苷酸包括一个或多个转录后修饰(例如，加帽、裂解、聚腺苷酸化、剪接、聚A序列、甲基化、酰化、磷酸化、赖氨酸和精氨酸残基的甲基化、乙酰化、以及硫醇基团和酪氨酸残基的亚硝基化等)。线性多核糖核苷酸可以包括任何有用的修饰，如针对糖、核碱基或核苷间键(例如针对连接的磷酸/针对磷酸二酯键/针对磷酸二酯骨架)。嘧啶核碱基的一个或多个原子可以被任选取代的氨基、任选取代的硫醇、任选取代的烷基(例如甲基或乙基)或卤代(例如氯代或氟代)替代或取代。在某些实施例中，在每个糖和核苷间键中存在修饰(例如，一个或多个修饰)。修饰可以是对脱氧核糖核酸(DNA)、苏糖核酸(TNA)、乙二醇核酸(GNA)、肽核酸(PNA)、锁核酸(LNA)或其杂交体的核糖核酸(RNA)修饰。本文描述了另外的修饰。
在一些实施例中，线性多核糖核苷酸包括至少一个N(6)甲基腺苷(m6A)修饰以增加翻译效率。
在一些实施例中，修饰可以包括化学或细胞诱导的修饰。例如，细胞内RNA修饰的一些非限制性实例由Lewis和Pan,“RNA modifications and structures cooperate toguide RNA-protein interactions[RNA修饰和结构协作指导RNA-蛋白质相互作用]”,NatReviews Mol Cell Biol[自然评论：分子细胞生物学],2017,18:202-210所描述。
在另一个实施例中，“假尿苷”是指m1acp3Ψ(1-甲基-3-(3-氨基-3-羧丙基)假尿苷。在另一个实施例中，该术语是指m1Ψ(1-甲基假尿苷)。在另一个实施例中，该术语是指Ψm(2′-O-甲基假尿苷)。在另一个实施例中，该术语是指m5D(5-甲基二氢尿苷)。在另一个实施例中，该术语是指m3Ψ(3-甲基假尿苷)。在另一个实施例中，该术语是指未经进一步修饰的假尿苷部分。在另一个实施例中，该术语是指任何上述假尿苷的单磷酸酯、二磷酸酯、或三磷酸酯。在另一个实施例中，该术语是指本领域已知的任何其他假尿苷。每种可能性代表本发明的单独实施例。
在一些实施例中，对线性多核糖核苷酸的核糖核苷酸的化学修饰可以增强免疫逃避。修饰包括例如端部修饰，如5'端修饰(磷酸化(单、二和三磷酸化)、缀合、反向连接等)，3'端修饰(缀合、DNA核苷酸、反向连接等)，碱基修饰(例如，用稳定的碱基、不稳定的碱基或与扩展的亲本库碱基配对的碱基替代)，碱基去除(脱碱基核苷酸)或碱基缀合。经修饰的核糖核苷酸碱基还可包括5-甲基胞苷和假尿苷。在一些实施例中，举几个功能作用，碱基修饰可以调节线性多核糖核苷酸的表达、免疫应答、稳定性、亚细胞定位。在一些实施例中，修饰包括双正交核苷酸，例如非天然碱基。
在一些实施例中，线性多核糖核苷酸的一个或多个核糖核苷酸的糖修饰(例如，在2'位置或4'位置)或糖替代以及主链修饰可以包括磷酸二酯键的修饰或替代。线性多核糖核苷酸的非限制性实例包括具有经修饰的主链或非天然核苷间键(例如那些经修饰的或替代的磷酸二酯键)的线性多核糖核苷酸。具有经修饰的主链的线性多核糖核苷酸尤其包括在主链中不具有磷原子的那些。出于本申请的目的，并且如本领域中有时提及的，在其核苷间主链中不具有磷原子的经修饰的RNA也可以被认为是寡核苷。在特定的实施例中，线性多核糖核苷酸将包括在其核苷间主链中具有磷原子的核糖核苷酸。
经修饰的线性多核糖核苷酸主链可以包括例如硫代磷酸酯、手性硫代磷酸酯、二硫代磷酸酯、磷酸三酯、氨基烷基磷酸三酯、甲基和其他烷基膦酸酯(如3'-亚烷基膦酸酯和手性膦酸酯)、亚膦酸酯、氨基磷酸酯(如3'-氨基氨基磷酸酯和氨基烷基氨基磷酸酯)、硫羰氨基磷酸酯、硫羰烷基膦酸酯、硫羰烷基磷酸三酯和具有正常3'-5'键的硼烷磷酸酯、这些的2'-5'连接类似物、以及具有其中相邻的核苷单元对是3'-5'至5'-3'或2'-5'至5'-2'连接的反向极性的那些。也包括各种盐、混合盐和游离酸形式。在一些实施例中，线性多核糖核苷酸可以带负电荷或带正电荷。
可掺入线性多核糖核苷酸中的经修饰的核苷酸可在核苷间键(例如磷酸酯主链)上被修饰。在本文中，在多核苷酸主链的上下文中，短语“磷酸酯”和“磷酸二酯”可互换使用。可以通过用不同的取代基替代一个或多个氧原子来修饰主链磷酸酯基团。此外，经修饰的核苷和核苷酸可以包括用如本文所述的另一个核苷间键合进行的对未修饰的磷酸酯部分的整体替代。经修饰的磷酸酯基团的实例包括但不限于硫代磷酸酯、亚磷酸硒酸酯、硼酸磷酸酯、硼酸磷酸酯、氢膦酸酯、氨基磷酸酯、二氨基磷酸酯、烷基或芳基膦酸酯和磷酸三酯。二硫代磷酸酯的两个非连接氧都被硫替代。也可以通过用氮(桥连的氨基磷酸酯)、硫(桥连的硫代磷酸酯)和碳(桥连的亚甲基膦酸酯)替代连接氧来修饰磷酸酯接头。
提供α-硫代取代的磷酸酯部分以通过非天然硫代磷酸酯主链键赋予RNA和DNA聚合物稳定性。硫代磷酸酯DNA和RNA具有增强的核酸酶抗性，并因此在细胞环境中具有更长的半衰期。与线性多核糖核苷酸连接的硫代磷酸酯有望通过减弱细胞先天免疫分子的结合/激活来降低先天免疫反应。
在一些实施例中，经修饰的核苷包括α-硫代-核苷(例如5'-O-(1-硫代磷酸酯)-腺苷、5'-O-(1-硫代磷酸酯)-胞苷(α-硫代胞苷)、5'-O-(1-硫代磷酸酯)-鸟苷、5'-O-(1-硫代磷酸酯)-尿苷或5'-O-(1-硫代磷酸酯)-假尿苷)。其他核苷间键可包括不包含磷原子的核苷间键。
在一些实施例中，线性多核糖核苷酸可以包括一个或多个细胞毒性核苷。例如，细胞毒性核苷可以被掺入线性多核糖核苷酸中，如双功能修饰。细胞毒性核苷可以包括但不限于阿糖腺苷、5-氮杂胞苷、4'-硫代阿糖胞苷、环戊烯基胞嘧啶、克拉屈滨、氯法拉滨、阿糖胞苷、胞嘧啶阿糖胞苷、1-(2-C-氰基-2-脱氧-β-D-阿拉伯-戊呋喃糖基)-胞嘧啶、地西他滨、5-氟尿嘧啶、氟达拉滨、氟尿苷、吉西他滨、替加氟和尿嘧啶的组合、替加氟((R,S)-5-氟-1-(四氢呋喃-2-基)嘧啶-2,4(1H,3H)-二酮)、曲沙他滨、替扎西他滨、2'-脱氧-2'-亚甲基胞苷(DMDC)和6-巯基嘌呤。其他实例包括氟达拉滨磷酸酯、N4-山嵛酰基-1-β-D-阿拉伯戊呋喃糖基胞嘧啶、N4-十八烷基-1-β-D-阿拉伯戊呋喃糖基胞嘧啶、N4-棕榈酰基-1-(2-C-氰基-2-脱氧-β-D-阿拉伯-戊呋喃糖基)胞嘧啶和P-4055(阿糖胞苷5'-花生酸酯)。
线性多核糖核苷酸可以沿着分子的整个长度均一地修饰。例如，一种或多种或所有类型的核苷酸(例如，天然存在的核苷酸、嘌呤或嘧啶，或A、G、U、C、I、pU中的任何一种或多种或全部)在线性多核糖核苷酸中，或在其给定的预定序列区域中可以被均一地修饰。在一些实施例中，线性多核糖核苷酸包括假尿苷。在一些实施例中，线性多核糖核苷酸包括肌苷，相对于病毒RNA，肌苷可以帮助免疫系统将线性多核糖核苷酸表征为内源性。肌苷的掺入还可以介导改善RNA稳定性/减少降解。
在一些实施例中，线性多核糖核苷酸(或其给定序列区域)中的所有核苷酸均被修饰。在一些实施例中，修饰可以包括可增强表达的m6A；可减弱免疫应答的肌苷；可增加RNA稳定性或翻译通读(终止密码子＝编码潜能)的假尿苷；可增加稳定性的m5C；以及有助于亚细胞易位(例如，核定位)的2,2,7-三甲基鸟苷。
在线性多核糖核苷酸的各个位置上可以存在不同的糖修饰、核苷酸修饰和/或核苷间键(例如，主链结构)。本领域普通技术人员将理解，核苷酸类似物或其他一个或多个修饰可以位于线性多核糖核苷酸的任何一个或多个位置，使得线性多核糖核苷酸的功能基本上不降低。修饰也可以是非编码区域修饰。线性多核糖核苷酸可以包括从约1％至约100％的经修饰核苷酸(相对于总核苷酸含量，或相对于一种或多种类型的核苷酸，即A、G、U或C中的任何一种或多种)或任何中间百分比(例如，从1％至20％>、从1％至25％、从1％至50％、从1％至60％、从1％至70％、从1％至80％、从1％至90％、从1％至95％、从10％至20％、从10％至25％、从10％至50％、从10％至60％、从10％至70％、从10％至80％、从10％至90％、从10％至95％、从10％至100％、从20％至25％、从20％至50％、从20％至60％、从20％至70％、从20％至80％、从20％至90％、从20％至95％、从20％至100％、从50％至60％、从50％至70％、从50％至80％、从50％至90％、从50％至95％、从50％至100％、从70％至80％、从70％至90％、从70％至95％、从70％至100％、从80％至90％、从80％至95％、从80％至100％、从90％至95％、从90％至100％、和从95％至100％)。
在一些实施例中，本文提供的线性多核糖核苷酸是经修饰的线性多核糖核苷酸。例如，完全修饰的线性多核糖核苷酸包含全部或基本上全部的经修饰的腺苷残基、全部或基本上全部的经修饰的尿苷残基、全部或基本上全部的经修饰的鸟嘌呤残基、全部或基本上全部的经修饰的胞苷残基、或其任何组合。在一些实施例中，本文提供的环线性多核糖核苷酸是杂交修饰的线性多核糖核苷酸。杂交修饰的线性多核糖核苷酸可以具有至少一个经修饰的核苷酸，并且可以具有一部分连续的未修饰的核苷酸。该杂交修饰的线性多核糖核苷酸的未修饰的部分可以具有至少约5、10、15、或20个、或其间的任何数量的连续的未修饰核苷酸。在一些实施例中，杂交修饰的线性多核糖核苷酸的未修饰的部分具有至少约30、40、40、60、70、80、90、100、110、120、130、140、150、160、180、200、220、250、280、300、320、350、380、400、420、450、500、550、600、650、700、750、800、850、900、或1000个、或其间的任何数量的连续的未修饰核苷酸。在一些实施例中，杂交修饰的线性多核糖核苷酸具有1、2、3、4、5、6、7、8、9、10个或更多个未修饰的部分。在一些实施例中，杂交修饰的线性多核糖核苷酸具有至少1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、12、15、20、30、40、50、70、80、100、120、150、200、250、300、400、500、600、700、800、900、1000个或更多个经修饰的核苷酸。在一些实施例中，杂交修饰的线性多核糖核苷酸具有至少1％、2％、5％、7％、8％、10％、12％、15％、18％、20％、25％、30％、35％、40％、45％、50％、55％、60％、65％、70％、80％、90％、95％、或99％但少于100％的核苷酸是经修饰的。在一些实施例中，未修饰的部分包含结合位点。在一些实施例中，未修饰的部分包含被配置为结合蛋白、DNA、RNA或细胞靶的结合位点。
在一些实施例中，杂交修饰的线性多核糖核苷酸具有比相应的未修饰的线性多核糖核苷酸更低的免疫原性。在一些实施例中，杂交修饰的线性多核糖核苷酸具有比相应的未修饰的线性多核糖核苷酸低至少约1.1、1.2、1.3、1.5、1.6、1.8、2、2.2、2.5、2.8、3、3.2、3.3、3.5、3.8、4.0、4.2、4.5、4.8、5.0、5.5、6.0、6.5、7.0、7.5、8.0、8.5、9.0、9.5、或10.0倍的免疫原性。在一些实施例中，本文所述的免疫原性通过RIG-I、TLR-3、TLR-7、TLR-8、MDA-5、LGP-2、OAS、OASL、PKR和IFN-β中的至少一种的表达水平或信号传导或激活来评估。在一些实施例中，杂交修饰的线性多核糖核苷酸具有比相应的未修饰的线性多核糖核苷酸更高的半衰期。在一些实施例中，杂交修饰的线性多核糖核苷酸具有比相应的未修饰的线性多核糖核苷酸高至少约1.1、1.2、1.3、1.5、1.6、1.8、2、2.2、2.5、2.8、3、3.2、3.3、3.5、3.8、4.0、4.2、4.5、4.8、5.0、5.5、6.0、6.5、7.0、7.5、8.0、8.5、9.0、9.5、或10.0倍的半衰期。在一些实施例中，通过以下来测量半衰期：将线性多核糖核苷酸或相应的未修饰的线性多核糖核苷酸引入细胞并且测量细胞内引入的线性多核糖核苷酸或相应的未修饰的线性多核糖核苷酸的水平。
在一些实施例中，杂交修饰的线性多核糖核苷酸具有未修饰(例如，不具有经修饰的核苷酸)的结合位点。在一些实施例中，杂交修饰的线性多核糖核苷酸具有未修饰(例如，不具有经修饰的核苷酸)的结合位点，该结合位点被配置为结合至蛋白质、DNA、RNA、或细胞靶。在一些实施例中，杂交修饰的线性多核糖核苷酸在结合位点中具有不超过10％的核苷酸是经修饰的核苷酸。在一些实施例中，杂交修饰的线性多核糖核苷酸在结合位点中具有不超过10％的核苷酸是经修饰的核苷酸，该结合位点被配置为结合蛋白、DNA、RNA或细胞靶。在一些实施例中，杂交修饰的线性多核糖核苷酸除了结合位点之外，遍及具有经修饰的核苷酸。在一些实施例中，杂交修饰的线性多核糖核苷酸除被配置为结合蛋白、DNA、RNA或细胞靶的结合位点外，遍及具有经修饰的核苷酸。
在一些实施例中，线性多核糖核苷酸是完全经修饰的，并且在整个线性多核糖核苷酸中具有经修饰的核苷酸。完全修饰的线性多核糖核苷酸可以具有增加的稳定性和/或半衰期。在一些实施例中，杂交修饰的线性多核糖核苷酸在整个线性多核糖核苷酸中具有经修饰的核苷酸，例如，5’甲基胞苷和假尿苷。与未修饰的线性多核糖核苷酸相比，杂交修饰的线性多核糖核苷酸可以具有改善的蛋白结合。在这些情况下，分别与不完全修饰的或不包含5'甲基胞苷和假尿苷的相应的线性多核糖核苷酸相比，完全修饰的线性多核糖核苷酸或杂交修饰的线性多核糖核苷酸具有更低的免疫原性。在一些实施例中，完全修饰的线性多核糖核苷酸或杂交修饰的线性多核糖核苷酸具有比相应的未修饰的线性多核糖核苷酸低至少约1.1、1.2、1.3、1.5、1.6、1.8、2、2.2、2.5、2.8、3、3.2、3.3、3.5、3.8、4.0、4.2、4.5、4.8、5.0、5.5、6.0、6.5、7.0、7.5、8.0、8.5、9.0、9.5、或10.0倍的免疫原性。在一些实施例中，如本文所述的免疫原性通过RIG-I、TLR-3、TLR-7、TLR-8、MDA-5、LGP-2、OAS、OASL、PKR、和IFN-β中的至少一种的表达或信号传导或激活来评估。在一些实施例中，与相应的未修饰的线性多核糖核苷酸，分别例如，不完全修饰的或不包含5’甲基胞苷和假尿苷的相应的线性多核糖核苷酸相比，完全修饰的线性多核糖核苷酸或杂交修饰的线性多核糖核苷酸具有更高的半衰期。在一些实施例中，完全修饰的线性多核糖核苷酸或杂交修饰的线性多核糖核苷酸具有比相应的未修饰的线性多核糖核苷酸高至少约1.1、1.2、1.3、1.5、1.6、1.8、2、2.2、2.5、2.8、3、3.2、3.3、3.5、3.8、4.0、4.2、4.5、4.8、5.0、5.5、6.0、6.5、7.0、7.5、8.0、8.5、9.0、9.5、或10.0倍的更高半衰期。在一些实施例中，通过以下来测量半衰期：将线性多核糖核苷酸或相应的线性多核糖核苷酸引入细胞并且测量细胞内引入的线性多核糖核苷酸或相应的线性多核糖核苷酸的水平。
在一些情况下，与相应的在其他方面相同但已被完全修饰的线性多核糖核苷酸相比，如本文所述的完全修饰的线性多核糖核苷酸或杂交修饰的线性多核糖核苷酸具有相似的免疫原性。
其他线性多核糖核苷酸特征
在一些实施例中，除了包含结合位点和/或缀合部分，线性多核糖核苷酸还包含本文所述的一种或多种元件。在一些实施例中，线性多核糖核苷酸缺少复制元件。在一些实施例中，线性多核糖核苷酸缺少IRES。在一些实施例中，线性多核糖核苷酸包含如下披露的任何特征或任何特征的组合。
5’-帽
在一些实施例中，这些线性多核糖核苷酸包括5’帽，其中该5’帽结构增加线性多核糖核苷酸稳定性。5’帽与mTNA帽结合蛋白(MBP)结合，通过CBP与聚A结合蛋白缔合，该mTNA帽结合蛋白负责增加细胞中线性多核糖核苷酸的稳定性和翻译能力。
在一些实施例中，内源线性多核糖核苷酸分子是5’末端加帽的，在内源转录的多核糖核苷酸的末端鸟苷帽残基和5’末端转录的有义核苷酸之间产生5’-ppp-5’三磷酸键。这种5'鸟苷帽，也称为5'鸟苷酸化帽，可以被甲基化以生成N7-甲基鸟苷酸帽。
加密原(Encryptogen)
如本文所述，线性多核糖核苷酸可以包含加密原以减少、逃避或避免细胞先天免疫反应。在一些实施例中，与由参考化合物(例如对应于所述线性多核糖核苷酸的线性多核苷酸或缺少加密原的线性多核糖核苷酸)引发的应答相比，本文提供的线性多核糖核苷酸导致宿主的免疫应答减少。在一些实施例中，线性多核糖核苷酸的免疫原性比缺少加密原的对应物的免疫原性小。
在一些实施例中，线性多核糖核苷酸在哺乳动物例如人中是非免疫原性的。在一些实施例中，线性多核糖核苷酸能够在哺乳动物细胞例如人细胞中复制。
在一些实施例中，线性多核糖核苷酸包括序列或表达产物。
在一些实施例中，线性多核糖核苷酸具有的半衰期至少是线性对应物(例如，线性表达序列或线性线性多核糖核苷酸)的半衰期。在一些实施例中，线性多核糖核苷酸具有的半衰期相对于线性对应物的半衰期延长。在一些实施例中，半衰期增加了约5％、10％、15％、20％、25％、30％、35％、40％、45％、50％、或更多。在一些实施例中，线性多核糖核苷酸在细胞中的半衰期或持续性为至少约1小时至约30天，或至少约2小时、6小时、12小时、18小时、24小时、2天、3天、4天、5天、6天、7天、8天、9天、10天、11天、12天、13天、14天、15天、16天、17天、18天、19天、20天、21天、22天、23天、24天、25天、26天、27天、28天、29天、30天、60天或更长时间或其间的任何时间。在某些实施例中，线性多核糖核苷酸在细胞中的半衰期或持续性为不超过约10分钟至约7天、或不超过约1小时、2小时，3小时、4小时、5小时、6小时、7小时、8小时、9小时、10小时、11小时、12小时、13小时、14小时、15小时、16小时、17小时、18小时、19小时、20小时、21小时、22小时、24小时、36小时、48小时、60小时、72小时、4天、5天、6天、7天或其间的任何时间。
在一些实施例中，线性多核糖核苷酸例如瞬时地或长期地调节细胞功能。在某些实施例中，细胞功能发生稳定地改变，例如调节持续至少约1小时至约30天，或至少约2小时、6小时、12小时、18小时、24小时、2天、3天、4天、5天、6天、7天、8天、9天、10天、11天、12天、13天、14天、15天、16天、17天、18天、19天、20天、21天、22天、23天、24天、25天、26天、27天、28天、29天、30天、60天或更长时间或其间的任何时间。在某些实施例中，细胞功能发生瞬时地改变，例如调节持续存在不超过约30分钟至约7天、或不超过约1小时、2小时，3小时、4小时、5小时、6小时、7小时、8小时、9小时、10小时、11小时、12小时、13小时、14小时、15小时、16小时、17小时、18小时、19小时、20小时、21小时、22小时、24小时、36小时、48小时、60小时、72小时、4天、5天、6天、7天或其间的任何时间。
在一些实施例中，线性多核糖核苷酸是至少约20个碱基对、至少约30个碱基对、至少约40个碱基对、至少约50个碱基对、至少约75个碱基对、至少约100个碱基对、至少约200个碱基对、至少约300个碱基对、至少约400个碱基对、至少约500个碱基对或至少约1,000个碱基对。在一些实施例中，线性多核糖核苷酸可以具有足够的大小以容纳核糖体的结合位点。本领域技术人员可以理解，线性多核糖核苷酸的最大大小可以与产生线性多核糖核苷酸和/或使用线性多核糖核苷酸的技术限制内的一样大。不受理论的束缚，有可能RNA的多个区段可以由DNA产生并且其5'游离端和3'游离端退火以产生一“串”RNA。在一些实施例中，线性多核糖核苷酸的最大尺寸可能受包装RNA并将其递送至靶标的能力所限制。在一些实施例中，线性多核糖核苷酸的大小是足以编码有用多肽的长度，并且因此，小于约20,000个碱基对、小于约15,000个碱基对、小于约10,000个碱基对、小于约7,500个碱基对、或小于约5,000个碱基对、小于约4,000个碱基对、小于约3,000个碱基对、小于约2,000个碱基对、小于约1,000个碱基对、小于约500个碱基对、小于约400个碱基对、小于约300个碱基对、小于约200个碱基对、小于约100个碱基对的长度可以是有用的。
翻译元件
在一些实施例中，使用本文所述的线性RNA的任何方法都可以与翻译元件组合。本文所述的含有翻译元件的线性RNA可以将RNA翻译成蛋白质。通过含有序列特异性RNA结合基序、序列特异性DNA结合基序、蛋白特异性结合基序和调控性RNA基序的线性RNA可以促进蛋白表达。调控性RNA基序可以启动RNA转录和蛋白表达。
非翻译区
在一些实施例中，如本文披露的线性RNA可以包含非翻译区(UTR)。基因的UTR可以转录但不能翻译。在一些实施例中，UTR可以被包括在本文所述的表达序列的翻译起始序列的上游。在一些实施例中，UTR可以被包括在本文所述的表达序列的下游。在一些情况下，第一表达序列的一个UTR与第二表达序列的另一个UTR相同或连续或重叠。在一些实施例中，内含子是人内含子。在一些实施例中，内含子是全长人内含子，例如ZKSCAN1。
在一些实施例中，UTR增强了稳定性。在一些实施例中，UTR的调控特征可包含在加密原中，以增强线性多核糖核苷酸的稳定性。
在一些实施例中，线性多核糖核苷酸包含内嵌有一段或多段的腺苷和尿苷的UTR。AU富集签名可增加表达产物的转化率。
UTR AU富集元件(ARE)的引入、去除或修饰可用于调节线性多核糖核苷酸的稳定性或免疫原性。工程化特定的线性多核糖核苷酸时，可以将ARE的一个或多个拷贝引入以使线性多核糖核苷酸不稳定，并且ARE的这些拷贝可以减少翻译和/或减少表达产物的产量。同样，可以鉴定和去除ARE或对其进行突变以增加细胞内稳定性，从而增加翻译和所得蛋白的产量。
可以将来自任何基因的UTR并入线性多核糖核苷酸的相应侧翼区域(例如，在5'末端或3'末端)。此外，可以利用任何已知基因的多个野生型UTR。在一些实施例中，可以使用不是野生型基因的变体的人工UTR。这些UTR或其部分可以放置在与选择它们的转录物中相同的方向，或者可以改变方向或位置。因此，可以将5'-或3'-UTR反向、缩短、加长、或与一个或多个其他5'-UTR或3'-UTR制成嵌合体。如本文所用，与UTR序列有关时，术语“改变的”是指UTR已经相对于参考序列以某种方式改变。例如，3'-或5'-UTR可以通过如上所传授的方向或位置的更改相对于野生型或天然UTR改变，或者可以通过额外核苷酸的纳入、核苷酸的缺失、核苷酸的交换或转座来改变。这些产生“改变的”UTR的任何更改(无论是3'还是5')都包含变体UTR。
在一些实施例中，可以使用双UTR、三UTR或四UTR，如5'-或3'-UTR。如本文所用，“双”UTR是其中相同UTR的两个拷贝被串联或基本上串联地编码的一种情况。例如，在本发明的一些实施例中可以使用双β-珠蛋白3'-UTR。
裂解序列
在一些实施例中，线性多核糖核苷酸包括至少一个切割序列。在一些实施例中，裂解序列与表达序列相邻。在一些实施例中，线性多核糖核苷酸包括切割序列，如在牺牲型线性RNA或可切割的线性RNA或自切割的线性RNA中。在一些实施例中，线性多核糖核苷酸包含两个或更多个切割序列，导致将线性多核糖核苷酸分离成多个产物，例如miRNA、较小的线性多核糖核苷酸等。
在一些实施例中，裂解序列包括核酶RNA序列。核酶(来自核糖核酸酶，也称为RNA酶或催化性RNA)是催化化学反应的RNA分子。许多天然核酶催化其自身的磷酸二酯键之一的水解，或催化其他RNA中的键的水解，但也发现天然核酶催化核糖体的氨基转移酶活性。催化性RNA可以通过体外方法“进化”。类似于上文讨论的核糖开关活性，核酶及其反应产物可以调控基因表达。在一些实施例中，将催化性RNA或核酶置于较大的非编码RNA中，这使得核酶以许多拷贝存在于细胞内，用于大体积分子的化学转化的目的。在一些实施例中，适配体和核酶都可以在相同的非编码RNA中编码。
牺牲型顺序
在一些实施例中，本文所述的线性RNA包含牺牲型线性RNA或可切割的线性RNA或自切割的线性RNA中。线性RNA可以递送细胞组分，包括例如RNA、lncRNA、lincRNA、miRNA、tRNA、rRNA、snoRNA、ncRNA、siRNA、或shRNA。在一些实施例中，线性RNA包括被以下隔开的miRNA：(i)可自切割的元件；(ii)裂解募集位点；(iii)可降解接头；(iv)化学接头；和/或(v)间隔序列。在一些实施例中，线性RNA包括被以下隔开的siRNA：(i)可自裂解的元件；(ii)裂解募集位点(例如ADAR)；(iii)可降解接头(例如丙三醇)；(iv)化学接头；和/或(v)间隔序列。可自裂解的元件的非限制性实例包括锤头结构、剪接元件、发夹、丁型肝炎病毒(HDV)、Varkud卫星(VS)和glmS核酶。表2中列出了线性RNA牺牲型应用的非限制性实例。
表2
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末端保护剂
在一些实施例中，线性多核糖核苷酸包含末端保护剂以改善对降解的抗性。在一些实施例中，这些保护剂是G-四链体、假结、稳定的末端茎环、聚A尾、富含U的表达、核保留元件(ENE)。在一些实施例中，这些末端保护剂可以在多核糖核苷酸的5’和/或3’末端上。在一些实施例中，5’和/或3’末端包含嘴和部分。在一些实施例中，这些保护剂是末端修饰，如线性多核糖核苷酸的N末端核糖核酸或C末端核糖核酸上的修饰、磷酸二酯键上的修饰、糖环上的修饰以及这些碱基上的修饰、用反向胸苷进行3’末端加帽、以及PEG化。
表达序列
肽或多肽
在一些实施例中，线性多核糖核苷酸包含编码肽或多肽的序列。
多肽可以是直链或支链的。多肽的长度是约5至约4000个氨基酸、约15至约3500个氨基酸、约20至约3000个氨基酸、约25至约2500个氨基酸、约50至约2000个氨基酸或其间的任何范围。在一些实施例中，多肽的长度小于约4000个氨基酸、小于约3500个氨基酸、小于约3000个氨基酸、小于约2500个氨基酸、或小于约2000个氨基酸、小于约1500个氨基酸、小于约1000个氨基酸、小于约900个氨基酸、小于约800个氨基酸、小于约700个氨基酸、小于约600个氨基酸、小于约500个氨基酸、小于约400个氨基酸、小于约300个氨基酸或更少可以是有用的。
在一些实施例中，线性多核糖核苷酸包含一个或多个RNA序列，其中每一个都可以可编码多肽。多肽可以大量产生。这样，多肽可以是可产生的任何蛋白分子。多肽可以是可从细胞分泌或定位于细胞的细胞质、细胞核或膜区室的多肽。
在一些实施例中，线性多核糖核苷酸包括编码蛋白例如治疗性蛋白的序列。治疗性蛋白的一些实例可以包括但不限于蛋白替代、蛋白补充、疫苗、抗原(例如肿瘤抗原、病毒和细菌)、激素、细胞因子、抗体、免疫疗法(例如癌症)、细胞重编程/转分化因子、转录因子、嵌合抗原受体、转座酶或核酸酶、免疫效应子(例如，影响对免疫应答/信号的易感性)、经调控的死亡效应子蛋白(例如，细胞凋亡或坏死的诱导物)、肿瘤的非溶解性抑制剂(例如癌蛋白抑制剂)、表观遗传修饰剂、表观遗传酶、转录因子、DNA或蛋白修饰酶、DNA嵌入剂、外排泵抑制剂、核受体激活剂或抑制剂、蛋白酶体抑制剂、酶竞争性抑制剂、蛋白合成效应剂或抑制剂、核酸酶、蛋白片段或结构域、配体或受体、以及CRISPR系统或其组分。
调控性序列
在一些实施例中，调控性序列是启动子。在一些实施例中，线性多核糖核苷酸包括与至少一种表达序列相邻的至少一种启动子。在一些实施例中，线性多核糖核苷酸包括与每个表达序列相邻的启动子。在一些实施例中，启动子存在于每个表达序列的一侧或两侧，导致例如一种或多种肽和/或一种或多种多肽的表达产物的隔开。
线性多核糖核苷酸可以调节基因编码的RNA的表达。因为多个基因可能彼此共享一定程度的序列同源性，所以在可以设计线性多核糖核苷酸以靶向具有充分序列同源性的一类基因。在一些实施例中，线性多核糖核苷酸可以含有与在不同基因靶标中共享的序列或对于特异性基因靶标而言是独特的序列具有互补性的序列。在一些实施例中，可以设计线性多核糖核苷酸以靶向在若干基因之间具有同源性的RNA序列的保守区，由此靶向一个基因家族中的若干基因。在一些实施例中，可以将线性多核糖核苷酸设计为靶向单一基因的特定RNA序列所特有的序列。
在一些实施例中，表达序列的长度少于5000bp(例如，少于约5000bp、4000bp、3000bp、2000bp、1000bp、900bp、800bp、700bp、600bp、500bp、400bp、300bp、200bp、100bp、50bp、40bp、30bp、20bp、10bp、或更少)。在一些实施例中，表达序列独立地或额外地具有大于10bp的长度(例如，至少约10bp、20bp、30bp、40bp、50bp、60bp、70bp、80bp、90bp、100bp、200bp、300bp、400bp、500bp、600bp、700bp、800bp、900bp、1000kb、1.1kb、1.2kb、1.3kb、1.4kb、1.5kb、1.6kb、1.7kb、1.8kb、1.9kb、2kb、2.1kb、2.2kb、2.3kb、2.4kb、2.5kb、2.6kb、2.7kb、2.8kb、2.9kb、3kb、3.1kb、3.2kb、3.3kb、3.4kb、3.5kb、3.6kb、3.7kb、3.8kb、3.9kb、4kb、4.1kb、4.2kb、4.3kb、4.4kb、4.5kb、4.6kb、4.7kb、4.8kb、4.9kb、5kb或更大)。
在一些实施例中，表达序列包含本文所述的一种或多种特征，例如，编码一种或多种肽或蛋白的序列、一种或多种调控性核酸、一种或多种非编码RNA以及其他表达序列。
翻译起始序列
在一些实施例中，线性多核糖核苷酸编码多肽并且可以包含翻译起始序列，例如起始密码子。在一些实施例中，翻译起始序列包括科扎克(Kozak)或夏因-达尔加诺(Shine-Dalgarno)序列。在一些实施例中，线性多核糖核苷酸包括与表达序列相邻的翻译起始序列，例如科扎克序列。在一些实施例中，翻译起始序列(例如，科扎克序列)存在于每个表达序列的一侧或两侧，导致表达产物的隔开。在一些实施例中，线性多核糖核苷酸包括与表达序列相邻的至少一个翻译起始序列。
天然5'-UTR可以具有在翻译起始中起作用的功能。天然的5'-UTR可以包含类似科扎克序列的签名，该签名参与核糖体启动多种基因的翻译的过程中。科扎克序列具有共有CCR(A/G)CCAUGG，其中R是起始密码子(AUG)的三个碱基上游的嘌呤(腺嘌呤或鸟嘌呤)，后接另一个“G”。5'-UTR也可以形成参与延长因子结合的二级结构。
线性多核糖核苷酸可以包括多于1个起始密码子，如但不限于至少2个、至少3个、至少4个、至少5个、至少6个、至少7个、至少8个、至少9个、至少10个、至少11个、至少12个、至少13个、至少14个、至少15个、至少16个、至少17、至少18个、至少19个、至少20个、至少25个、至少30个、至少35个、至少40个、至少50个、至少60个或多于60个起始密码子。翻译可以在第一个起始密码子上起始或可以在第一个起始密码子的下游起始。
在一些实施例中，线性多核糖核苷酸可以起始于不是第一起始密码子的密码子，例如AUG。线性多核糖核苷酸的翻译可以起始于替代的翻译起始序列，如但不限于ACG、AGG、AAG、CTG/CUG、GTG/GUG、ATA/AUA、ATT/AUU、TTG/UUG。在一些实施例中，翻译在例如应激诱导条件的选择性条件下在替代的翻译起始序列处开始。作为非限制性实例，线性多核糖核苷酸的翻译可以在替代的翻译起始序列(如ACG)处开始。作为另一非限制性实例，线性多核糖核苷酸翻译可以在替代的翻译起始序列CTG/CUG处开始。作为又另一非限制性实例，线性多核糖核苷酸翻译可以在替代的翻译起始序列GTG/GUG处开始。作为又另一非限制性实例，线性多核糖核苷酸可以在重复相关的非AUG(RAN)序列(如包括短段的重复RNA(例如，CGG、GGGGCC、CAG、CTG)的替代的翻译起始序列)处开始翻译。
与起始翻译的密码子侧接的核苷酸可影响线性多核糖核苷酸的翻译效率、长度和/或结构。掩蔽侧接起始翻译的密码子的任何核苷酸可用于改变线性多核糖核苷酸的翻译起始位置、翻译效率、长度和/或结构。
在一些实施例中，可以在起始密码子或替代的起始密码子附近使用掩蔽剂，以掩蔽或隐藏密码子，以降低在被掩蔽的起始密码子或替代的起始密码子处起始翻译的可能性。掩蔽剂的非限制性实例包括反义锁核酸(LNA)寡核苷酸和外显子接合复合体(EJC)。在一些实施例中，掩蔽剂可用于掩蔽线性多核糖核苷酸的起始密码子，以增加翻译将在替代的起始密码子处起始的可能性。
在一些实施例中，翻译在选择性条件下起始，如但不限于在存在GRSF-1时对病毒诱导的选择，并且线性多核糖核苷酸包括GRSF-1结合位点。
在一些实施例中，翻译是由用Rocaglates处理的真核起始因子4A(eIF4A)起始。可以通过阻断43S扫描来抑制翻译，从而导致过早的上游翻译起始并减少带有RocA-eIF4A靶序列的转录物的蛋白表达。
终止序列
在一些实施例中，线性多核糖核苷酸包括一个或多个表达序列，并且每个表达序列可以具有终止序列。在一些实施例中，线性多核糖核苷酸包括一个或多个表达序列，并且表达序列缺少终止序列，使得线性多核糖核苷酸被连续翻译。由于缺少核糖体停滞或脱落，终止序列的排除可能导致表达产物例如肽或多肽的滚环翻译或连续产生。在此类实施例中，滚环翻译通过每个表达序列产生连续表达产物。
在一些实施例中，线性多核糖核苷酸包括交错序列。为了避免产生连续表达产物，例如肽或多肽，同时保持滚环翻译，可以包括交错序列以在翻译期间诱导核糖体暂停。交错序列可以包括2A样或CHYSEL(顺式作用的水解酶元件)序列。在一些实施例中，交错元件编码具有C末端共有序列为X1X2X3EX5NPGP的序列，其中X1不存在或是G或H，X2不存在或是D或G，X3是D或V或I或S或M，并且X5是任何氨基酸。在一些实施例中，此序列包含具有强α-螺旋倾向的氨基酸的非保守序列，其后接共有序列-D(V/I)ExNPG P，其中x＝任何氨基酸。交错元件的一些非限制性实例包括GDVESNPGP、GDIEENPGP、VEPNPGP、IETNPGP、GDIESNPGP、GDVELNPGP、GDIETNPGP、GDVENPGP、GDVEENPGP、GDVEQNPGP、IESNPGP、GDIELNPGP、HDIETNPGP、HDVETNPGP、HDVEMNPGP、GDMESNPGP、GDVETNPGP、GDIEQNPGP、和DSEFNPGP。
在一些实施例中，线性多核糖核苷酸在一个或多个表达序列的端部包括终止序列。在一些实施例中，一个或多个表达序列缺少终止序列。通常，终止序列包括发出翻译终止信号的框内核苷酸三联体，例如UAA、UGA、UAG。在一些实施例中，线性多核糖核苷酸中的一种或多种终止序列是阅读框移位的终止序列，如但不限于，可以终止翻译的脱框(off-frame)或-1和+1移位的阅读框(例如，隐藏的终止)。阅读框移位的终止序列包括出现在表达序列的第二阅读框和第三阅读框中的核苷酸三联体，TAA、TAG和TGA。阅读框移位的终止序列可能对防止通常对细胞有害的mRNA误读很重要。
在一些实施例中，本文所述的交错序列可以在本文所述的共有序列的G和P之间终止翻译和/或切割表达产物。作为一个非限制性实例，线性多核糖核苷酸包括至少一个交错序列以终止翻译和/或切割表达产物。在一些实施例中，线性多核糖核苷酸包括与至少一个表达序列相邻的交错序列。在一些实施例中，线性多核糖核苷酸包括在每个表达序列后的交错序列。在一些实施例中，线性多核糖核苷酸包括存在于每个表达序列的一侧或两侧的交错序列，导致由每个表达序列翻译一种或多种个体肽和/或多肽。
聚A序列
在一些实施例中，线性多核糖核苷酸包括聚A序列。在一些实施例中，聚A序列的长度大于10个核苷酸。在一些实施例中，聚A序列的长度大于15个核苷酸(例如，至少或大于约10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、70、80、90、100、120、140、160、180、200、250、300、350、400、450、500、600、700、800、900、1,000、1,100、1,200、1,300、1,400、1,500、1,600、1,700、1,800、1,900、2,000、2,500和3,000个核苷酸)。在一些实施例中，聚A序列是约10个至约3,000个核苷酸(例如，30至50、30至100、30至250、30至500、30至750、30至1,000、30至1,500、30至2,000、30至2,500、50至100、50至250、50至500、50至750、50至1,000、50至1,500、50至2,000、50至2,500、50至3,000、100至500、100至750、100至1,000、100至1,500、100至2,000、100至2,500、100至3,000、500至750、500至1,000、500至1,500、500至2,000、500至2,500、500至3,000、1,000至1,500、1,000至2,000、1,000至2,500、1,000至3,000、1,500至2,000、1,500至2,500、1,500至3,000、2,000至3,000、2,000至2,500和2,500至3,000)。
在一些实施例中，相对于整个线性多核糖核苷酸的长度设计聚A序列。该设计可以基于编码区的长度、特定特征或区域(如第一或侧翼区)的长度，或者基于线性多核糖核苷酸表达的最终产物的长度。在本文中，聚A序列的长度可以比线性多核糖核苷酸或其特征长10％、20％、30％、40％、50％、60％、70％、80％、90％或100％。还可将聚A序列设计为线性多核糖核苷酸的一部分。在本文中，聚A序列可以是构建体的总长度的或构建体总长度减去聚A序列后的10％、20％、30％、40％、50％、60％、70％、80％、90％或更多。进一步，工程化的结合位点和线性多核糖核苷酸与聚A结合蛋白的缀合可以增强表达。
在一些实施例中，将线性多核糖核苷酸设计为包括聚A-G四分体(quartet)。G-四分体是四个鸟嘌呤核苷酸的环状氢键阵列，可以由DNA和RNA中的富含G的序列形成。在一些实施例中，G-四分体可被掺入聚A序列的端部。可以测定所得的线性多核糖核苷酸构建体的稳定性、蛋白产量和/或其他参数，包括在不同时间点的半衰期。在一些实施例中，聚A-G四分体产生的蛋白产量可以等于单独使用120个核苷酸的聚A序列所得的蛋白产量的至少75％。
核糖开关
在一些实施例中，线性多核糖核苷酸包含一种或多种核糖开关。
核糖开关可以是线性多核糖核苷酸的一部分，可以直接结合小的靶分子，并且其与靶的结合影响RNA翻译以及表达产物的稳定性和活性。因此，取决于靶分子的存在或不存在，包括核糖开关的线性多核糖核苷酸可以调控线性多核糖核苷酸的活性。在一些实施例中，核糖开关具有适配体样亲和力区域用于单独的分子。包含在非编码核酸中的任何适配体都可以用于从大体积中螯合分子。在一些实施例中，“(核糖)开关”活性可用于事件的下游报告。
在一些实施例中，核糖开关通过以下来调节基因表达：转录终止、翻译起始抑制、mRNA自切割、以及在真核生物中剪接途径的改变。核糖开关可通过触发分子的结合或去除来控制基因表达。因此，使包括核糖开关的线性多核糖核苷酸经受激活、失活或阻断核糖开关的条件可以改变基因表达。例如，基因表达可以由于转录终止或核糖体与RNA结合的阻断而改变。取决于核糖开关的性质，触发分子或其类似物的结合可以减少/阻止或促进/增加RNA分子的表达。
在一些实施例中，核糖开关是钴胺素核糖开关(也称B12-元件)，该核糖开关结合腺苷钴胺素(维生素B12的辅酶形式)以调控钴胺素和类似代谢物的生物合成和转运。
在一些实施例中，核糖开关是环二鸟苷单磷酸核糖开关，该核糖开关结合环二-GMP以调控多种基因。环二-GMP核糖开关有两种非结构相关的类别：环二GMP-I和环二GMP-II。
在一些实施例中，核糖开关是FMN核糖开关(也称RFN元件)，该核糖开关结合黄素单核苷酸(FMN)以调控核黄素的生物合成和转运。
在一些实施例中，核糖开关是glmS核糖开关，当存在足够浓度的葡萄糖胺-6-磷酸酯时，该核糖开关自裂解。
在一些实施例中，核糖开关是谷氨酰胺核糖开关，该核糖开关结合谷氨酰胺以调控涉及谷氨酰胺和氮代谢的基因。谷氨酰胺核糖开关还结合未知功能的短肽。这样的核糖开关分为两个结构上相关的类别：glnA RNA基序和下游肽基序。
在一些实施例中，核糖开关是甘氨酸核糖开关，该核糖开关结合甘氨酸以调控甘氨酸代谢基因。甘氨酸核糖开关在同一mRNA中包含两个相邻的适配体结构域，并且是已知唯一显示出协同结合的天然RNA。
在一些实施例中，核糖开关是赖氨酸核糖开关(也称L-box)，该核糖开关结合赖氨酸以调控赖氨酸的生物合成、分解代谢和转运。
在一些实施例中，核糖开关是preQ1核糖开关，该核糖开关结合前辫苷(queuosine)以调控参与该前体的合成或转运至辫苷的基因。preQ1核糖开关的两个不同类别是preQ1-I核糖开关和preQ1-II核糖开关。在天然存在的核糖开关中，preQ1-I核糖开关的结合结构域异常小。preQ1-II核糖开关仅在链球菌和乳球菌属的某些物种中发现，具有完全不同的结构，并且比preQ1-I核糖开关更大。
在一些实施例中，核糖开关是嘌呤核糖开关，该核糖开关结合嘌呤以调控嘌呤的代谢和转运。嘌呤核糖开关的不同形式结合鸟嘌呤或腺嘌呤。鸟嘌呤或腺嘌呤的特异性取决于与核糖开关中Y74位处单个嘧啶的沃森-克里克相互作用。在鸟嘌呤核糖开关中，单个嘧啶是胞嘧啶(即，C74)。在腺嘌呤核糖开关中，单个嘧啶是尿嘧啶(即，U74)。嘌呤核糖开关的同源类型可以结合脱氧鸟苷，但比单核苷酸突变具有更显著的差异。
在一些实施例中，核糖开关是S-腺苷高半胱氨酸(SAH)核糖开关，该核糖开关结合SAH以调控参与回收从甲基化反应中的S-腺苷甲硫氨酸(SAM)产生的SAH的基因。
在一些实施例中，核糖开关是S-腺苷甲硫氨酸(SAM)核糖开关，该核糖开关结合SAM以调控甲硫氨酸和SAM的生物合成和运输。有三种不同的SAM核糖开关：SAM-I(最初称为S-盒)、SAM-II和SMK盒。SAM-I在细菌中广泛存在。SAM-II仅在α-变形菌门、β-变形菌门和少数γ-变形菌门中发现。在乳酸杆菌目中发现了SMK盒核糖开关。核糖开关的这三个变体没有明显的序列或结构相似性。第四种变体SAM-IV似乎具有与SAM-I类似的配体结合核心，但是在不同的支架的情况下。
在一些实施例中，核糖开关是SAM-SAH核糖开关，该核糖开关以相似的亲和力结合SAM和SAH。
在一些实施例中，核糖开关是四氢叶酸核糖开关，该核糖开关结合四氢叶酸以调控合成并转运基因。
在一些实施例中，核糖开关是茶碱结合核糖开关或结合焦磷酸胸腺嘧啶的核糖开关。
在一些实施例中，核糖开关是来自腾冲嗜热厌氧菌(Thermoanaerobactertengcongensis)的glmS催化性核糖开关，该核糖开关感测葡糖胺-6磷酸酯。
在一些实施例中，核糖开关是硫胺素焦磷酸盐(TPP)核糖开关(也称Thi-盒)，该核糖开关结合TPP以调控硫胺素的生物合成和转运，以及类似代谢物的转运。在真核生物中发现TPP核糖开关。
在一些实施例中，核糖开关是Moco核糖开关，该核糖开关结合钼辅助因子，以调控参与该辅酶的生物合成和转运的基因，以及使用钼或其衍生物作为辅因子的酶。
在一些实施例中，核糖开关是在创伤弧菌的腺嘌呤脱氨酶(add)编码基因的5'-UTR中发现的腺嘌呤感测add-A核糖开关。
适体酶
在一些实施例中，线性多核糖核苷酸包含适体酶。适配体酶是用于条件性表达的开关，在该条件性表达中适配体区域用作变构控制元件并且偶联至催化性RNA区域(如下所述的“核酶”)。在一些实施例中，适体酶在细胞类型特异性翻译中具有活性。在一些实施例中，适体酶在细胞状态特异性翻译(例如，病毒感染的细胞或存在病毒核酸或病毒蛋白)下具有活性。
核酶是催化化学反应的RNA分子。许多天然核酶可以催化核酶本身的磷酸二酯键水解或其他RNA中的磷酸二酯键水解。天然核酶也可以催化核糖体的氨基转移酶活性。催化性RNA可以通过体外方法“进化”。核酶和核酶的反应产物可以调控基因表达。在一些实施例中，将催化性RNA或核酶置于较大的非编码RNA中，这使得核酶以许多拷贝存在于细胞内，用于大体积分子的化学转化。在一些实施例中，适配体和核酶都可以在相同的非编码RNA中编码。
核酶的一些非限制性实例包括锤头核酶、VL核酶、铅酶、和发夹核酶。
在一些实施例中，适体酶是可以切割RNA序列并且可以由于结合配体或调节子而被调控的核酶。核酶可以是自切割核酶。这样，这些核酶可以组合核酶和适配体的特性。
在一些实施例中，适体酶包括在本文所述的线性多核糖核苷酸的非翻译区中。在不存在配体/调节子的情况下，适体酶是无活性的，这可以允许转基因表达。可以通过添加配体来关闭或下调表达。应答于特定调节子的存在而被下调的适体酶可用于需要应答调节子的基因表达上调的控制系统中。
适体酶也可以用于开发线性多核糖核苷酸表达自我调控的系统。例如，本文所述的线性多核糖核苷酸的蛋白产物，即特定小分子的合成中的决定速率的酶，可以被修饰成包括适体酶，该适体酶被选择为在所述小分子存在下具有增加的催化活性，以提供针对分子合成的自动调控反馈回路。替代性地，适体酶活性可以被选择为感测线性多核糖核苷酸或任何其他细胞大分子的蛋白产物积累。
在一些实施例中，线性多核糖核苷酸可包括适配体序列。适配体的非限制性实例包括结合溶菌酶的RNA适配体、Toggle-25t(包含2'氟嘧啶核苷酸的RNA适配体，其以高特异性和亲和力结合凝血酶)、结合人免疫缺陷病毒反式作用应答元件(HIV TAR)的RNA-Tat、结合血红素的RNA适配体、结合干扰素γ的RNA适配体、结合血管内皮生长因子(VEGF)的RNA适配体、结合前列腺特异性抗原(PSA)的RNA适配体、结合多巴胺的RNA适配体和结合热休克因子1(HSF1)的RNA适配体。
在一些实施例中，本文所述的线性RNA可用于RNA的转录和复制。例如，线性RNA可用于编码非编码RNA、lncRNA、miRNA、tRNA、rRNA、snoRNA、ncRNA、siRNA或shRNA。在一些实施例中，线性RNA可以包括反义miRNA和转录元件。转录后，这种线性RNA可以产生功能性的线性miRNA。线性RNA表达和调节应用的非限制性实例列于表3中。
表3
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复制元件
线性多核糖核苷酸可编码可用于复制的序列和/或基序。线性多核糖核苷酸的复制可以通过生成互补的线性多核糖核苷酸来进行。在一些实施例中，线性多核糖核苷酸包括起始转录的基序，其中转录由线性多核糖核苷酸编码的内源性细胞机制(DNA依赖性RNA聚合酶)或RNA依赖性RNA聚合酶驱动。核酶可由线性多核糖核苷酸、其互补序列或由反式RNA序列编码。在一些实施例中，编码的核酶可以包括调控(抑制或促进)核酶的活性以控制线性RNA增殖的序列或基序。在一些实施例中，单位长度序列可以通过细胞RNA连接酶连接成线性形式。在一些实施例中，线性多核糖核苷酸包括有助于自扩增的复制元件。这样的复制元件的实例包括HDV复制结构域和具有复制能力的线性RNA有义和/或反义核酶，例如反基因组5’-CGGGUCGGCAUGGCAUCUCCACCUCCUCGCGGUCCGACCUGGGCAUCCGAAGGAGGACGCACGUCCACUCGGAUGGCUAAGGGAGAGCCA-3’或基因组5’-UGGCCGGCAUGGUCCCAGCCUCCUCGCUGGCGCCGGCUGGGCAACAUUCCGAGGGGACCGUCCCCUCGGUAAUGGCGAAUGGGACCCA-3’。
在一些实施例中，线性多核糖核苷酸包括至少一个如本文所述的切割序列以帮助复制。线性多核糖核苷酸中的切割序列可以将线性多核糖核苷酸复制所得的长转录物切割至特定长度，其后可以线性化以形成线性多核糖核苷酸的互补体。
在另一个实施例中，线性多核糖核苷酸包含至少一个核酶序列，以将线性多核糖核苷酸复制所得的长转录本裂解至特定长度，其中另一种编码的核酶在核酶序列处切割转录本。线性化形成线性多核糖核苷酸的互补体。
在一些实施例中，当5’和/或3’末端经修饰，例如，经末端保护剂修饰，线性多核糖核苷酸基本上对例如，外切核酸酶的降解有抗性。
在一些实施例中，线性多核糖核苷酸在细胞内复制。在一些实施例中，线性多核糖核苷酸在细胞内的复制速率为约10％-20％、20％-30％、30％-40％、40％-50％、50％-60％、60％-70％、70％-75％、75％-80％、80％-85％、85％-90％、90％-95％、95％-99％之间或其之间的任何百分比。在一些实施例中，线性多核糖核苷酸在细胞内复制并传递给子细胞。在一些实施例中，细胞以至少25％、50％、60％、70％、80％、85％、90％、95％或99％的效率将至少一种线性多核糖核苷酸传递至子细胞。在一些实施例中，正经历减数分裂的细胞以至少25％、50％、60％、70％、80％、85％、90％、95％或99％的效率将线性多核糖核苷酸传递至子细胞。在一些实施例中，正经历有丝分裂的细胞以至少25％、50％、60％、70％、80％、85％、90％、95％或99％的效率将线性多核糖核苷酸传递至子细胞。
在一些实施例中，线性多核糖核苷酸在宿主细胞内复制。在一些实施例中，线性多核糖核苷酸能够在哺乳动物细胞例如人细胞中复制。
虽然在一些实施例中，线性多核糖核苷酸在宿主细胞中复制，但是线性多核糖核苷酸未整合到宿主的基因组中，例如未与宿主的染色体整合。在一些实施例中，线性多核糖核苷酸具有例如与宿主的染色体的可忽略的重组频率。在一些实施例中，线性多核糖核苷酸例如与宿主的染色体的重组频率例如小于约1.0cM/Mb、0.9cM/Mb、0.8cM/Mb、0.7cM/Mb、0.6cM/Mb、0.5cM/Mb、0.4cM/Mb、0.3cM/Mb、0.2cM/Mb、0.1cM/Mb、或更低。
其他序列
在一些实施例中，线性多核糖核苷酸进一步包括另一种核酸序列。在一些实施例中，线性多核糖核苷酸可包括DNA、RNA或人工核酸序列。其他序列可以包括但不限于基因组DNA，cDNA或编码tRNA、mRNA、rRNA、miRNA、gRNA、siRNA或其他RNAi分子的序列。在一些实施例中，线性多核糖核苷酸包括编码siRNA的序列以靶向与线性多核糖核苷酸相同的基因表达产物的不同的一个或多个基因座。在一些实施例中，线性多核糖核苷酸包括编码siRNA的序列以靶向与线性多核糖核苷酸不同的基因表达产物。
在一些实施例中，线性多核糖核苷酸缺少5'-UTR。在一些实施例中，线性多核糖核苷酸缺少3'-UTR。在一些实施例中，线性多核糖核苷酸缺少聚A序列。在一些实施例中，线性多核糖核苷酸缺少终止序列。在一些实施例中，线性多核糖核苷酸缺少内部核糖体进入位点。在一些实施例中，线性多核糖核苷酸缺少外切核酸酶的降解易感性。在一些实施例中，线性多核糖核苷酸缺少与帽结合蛋白的结合。在一些实施例中，线性多核糖核苷酸缺少5’帽。
在一些实施例中，线性多核糖核苷酸包含以下序列中的一个或多个：编码一个或多个miRNA的序列，编码一个或多个复制蛋白的序列，编码外源基因的序列，编码治疗剂的序列，调控性序列(例如启动子、增强子)，编码一个或多个靶向内源基因(siRNA、lncRNA、shRNA)的调控性序列的序列和编码治疗性mRNA或蛋白的序列。
其他序列的长度可为约2nt至约5000nt、约10nt至约100nt、约50nt至约150nt、约100nt至约200nt、约150nt至约250nt、约200至约300nt、约250nt至约350nt、约300nt至约500nt、约10nt至约1000nt、约50nt至约1000nt、约100nt至约1000nt、约1000nt至约2000nt、约2000nt至约3000nt、约3000nt至约4000nt、约4000nt至约5000nt或其间的任何范围。
核苷酸间隔子序列
在一些实施例中，线性多核糖核苷酸包含间隔子序列。
间隔子可以是具有低GC含量的核酸分子，例如跨间隔子全长，或跨间隔子的至少50％、60％、70％、80％、90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％或99％连续核酸残基，低于65％、60％、55％、50％、55％、50％、45％、40％、39％、38％、37％、36％、35％、34％、33％、32％、31％、30％、29％、28％、27％、26％、25％、24％、23％、22％、20％、19％、18％、17％、16％、15％、14％、13％、12％、11％、10％、9％、8％、7％、6％、5％、4％、3％、2％或1％。在一些实施例中，间隔子基本上没有二级结构，如小于40kcal/mol，小于-39、-38、-37、-36、-35、-34、-33、-32、-31、-30、-29、-28、-27、-26、-25、-24、-23、-22、-20、-19、-18、-17、-16、-15、-14、-13、-12、-11、-10、-9、-8、-7、-6、-5、-4、-3、-2或-1kcal/mol。间隔子可以包括核酸，如DNA或RNA。
间隔子序列可以编码RNA序列，并且优选地为蛋白或肽序列，包括分泌信号肽。
间隔子序列可以是非编码的。如果间隔子是非编码序列，可以在相邻序列的编码序列中提供起始密码子。在一些实施例中，设想编码序列的第一核酸残基可以是起始密码子例如AUG的A残基。如果间隔子编码RNA或蛋白或肽序列，可以在间隔子序列中提供起始密码子。
在一些实施例中，间隔区可操作地连接至本文所述的另一序列。
非核酸接头
本文所述的线性多核糖核苷酸还可以包含非核酸接头。在一些实施例中，本文所述的线性多核糖核苷酸在本文所述的一个或多个序列或元件之间具有非核酸接头。在一些实施例中，本文所述的一个或多个序列或元件与接头连接。非核酸接头可以是化学键，例如一个或多个共价键或非共价键。在一些实施例中，非核酸接头是肽接头或蛋白接头。这样的接头可以在2-30个氨基酸之间，或更长。接头包括本文所述的任何柔性、刚性或可切割的接头。
最常用的柔性接头具有的序列主要由Gly和Ser残基(“GS”接头)段组成。柔性接头可以有用于连接需要一定程度的移动或相互作用的结构域，并且可以包括小的、非极性的(例如Gly)或极性的(例如Ser或Thr)氨基酸。Ser或Thr的掺入还可以通过与水分子形成氢键来维持接头在水溶液中的稳定性，且因此减少了接头与蛋白部分之间的不利相互作用。
刚性接头有用于保持各结构域之间的固定距离并维持它们的独立功能。当结构域的空间分离对于保持融合中一种或多种组分的稳定性或生物活性至关重要时，刚性接头也可以是有用的。刚性接头可以具有α螺旋结构或富含脯氨酸的序列(Pro-rich sequence)、(XP)n，其中X表示任何氨基酸，优选Ala、Lys或Glu。
可裂解接头可以在体内释放游离的功能性结构域。在一些实施例中，接头可以在特异性条件下(例如在还原剂或蛋白酶的存在下)切割。体内可切割接头可利用二硫键的可逆性质。一个实例包括两个Cys残基之间的凝血酶敏感性序列(例如，PRS)。CPRSC的体外凝血酶处理导致凝血酶敏感性序列的切割，而可逆的二硫键保持完整。融合蛋白中接头的体内切割也可以通过蛋白酶进行，该蛋白酶在病理条件下(例如癌症或炎症)在体内、在特定细胞或组织中、或在受限的某些细胞区室内表达。许多蛋白酶的特异性在受限的区室中提供了对接头的较缓慢切割。
连接分子的实例包括疏水接头，如带负电荷的磺酸根基团；脂质，例如聚(-CH2-脂质，例如聚(-CHe g聚乙二醇(PEG)基团，其不饱和变体，其羟基化变体，其酰胺化或其他含N的变体，非碳接头；碳水化合物接头；磷酸二酯接头，或能够共价连接两个或更多个多肽的其他分子。也可以包括非共价接头(如多肽与之连接的疏水性脂质小球)例如通过多肽的疏水区域或多肽的疏水延伸，如富含亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸、或者也可能是丙氨酸、苯丙氨酸、或甚至酪氨酸、甲硫氨酸、甘氨酸的一系列残基或其他疏水残基。多肽可以使用基于电荷的化学连接，使得多肽的带正电荷的部分与另一种多肽或核酸的带负电荷的部分连接。
结构
在一些实施例中，线性多核糖核苷酸包含高阶结构，例如二级或三级结构。在一些实施例中，线性多核糖核苷酸的互补区段将其自身折叠成双链区段，与氢键结合配对(例如，A-U和C-G)。在一些实施例中，螺旋，也称为茎，在分子内形成，具有连接至端环的双链区段。在一些实施例中，线性多核糖核苷酸具有至少一个具有准双链二级结构的区段。在一些实施例中，具有准双链二级结构的区段具有至少3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、100或更多个配对的核苷酸。在一些实施例中，具有准双链二级结构的区段具有3个配对的核苷酸。在一些实施例中，具有准双链二级结构的区段具有4个配对的核苷酸。在一些实施例中，具有准双链二级结构的区段具有5个配对的核苷酸。在一些实施例中，具有准双链二级结构的区段具有6个配对的核苷酸。在一些实施例中，具有准双链二级结构的区段具有7个配对的核苷酸。在一些实施例中，具有准双链二级结构的区段具有8个配对的核苷酸。在一些实施例中，具有准双链二级结构的区段具有9个配对的核苷酸。在一些实施例中，具有准双链二级结构的区段具有10个配对的核苷酸。在一些实施例中，具有准双链二级结构的区段具有11个配对的核苷酸。在一些实施例中，具有准双链二级结构的区段具有12个配对的核苷酸。在一些实施例中，具有准双链二级结构的区段具有13个配对的核苷酸。在一些实施例中，具有准双链二级结构的区段具有14个配对的核苷酸。在一些实施例中，具有准双链二级结构的区段具有15个配对的核苷酸。在一些实施例中，具有准双链二级结构的区段具有16个配对的核苷酸。在一些实施例中，具有准双链二级结构的区段具有17个配对的核苷酸。在一些实施例中，具有准双链二级结构的区段具有18个配对的核苷酸。在一些实施例中，具有准双链二级结构的区段具有19个配对的核苷酸。在一些实施例中，具有准双链二级结构的区段具有20个配对的核苷酸。在一些实施例中，具有准双链二级结构的区段具有21个配对的核苷酸。在一些实施例中，具有准双链二级结构的区段具有22个配对的核苷酸。在一些实施例中，具有准双链二级结构的区段具有23个配对的核苷酸。在一些实施例中，具有准双链二级结构的区段具有24个配对的核苷酸。在一些实施例中，具有准双链二级结构的区段具有25个配对的核苷酸。在一些实施例中，具有准双链二级结构的区段具有26个配对的核苷酸。在一些实施例中，具有准双链二级结构的区段具有27个配对的核苷酸。在一些实施例中，具有准双链二级结构的区段具有28个配对的核苷酸。在一些实施例中，具有准双链二级结构的区段具有29个配对的核苷酸。在一些实施例中，具有准双链二级结构的区段具有30个配对的核苷酸。在一些实施例中，具有准双链二级结构的区段具有35个配对的核苷酸。在一些实施例中，具有准双链二级结构的区段具有40个配对的核苷酸。在一些实施例中，具有准双链二级结构的区段具有45个配对的核苷酸。在一些实施例中，具有准双链二级结构的区段具有50个配对的核苷酸。在一些实施例中，具有准双链二级结构的区段具有55个配对的核苷酸。在一些实施例中，具有准双链二级结构的区段具有60个配对的核苷酸。在一些实施例中，具有准双链二级结构的区段具有65个配对的核苷酸。在一些实施例中，具有准双链二级结构的区段具有70个配对的核苷酸。在一些实施例中，具有准双链二级结构的区段具有75个配对的核苷酸。在一些实施例中，具有准双链二级结构的区段具有80个配对的核苷酸。在一些实施例中，具有准双链二级结构的区段具有85个配对的核苷酸。在一些实施例中，具有准双链二级结构的区段具有90个配对的核苷酸。在一些实施例中，具有准双链二级结构的区段具有95个配对的核苷酸。在一些实施例中，具有准双链二级结构的区段具有100个配对的核苷酸。在一些实施例中，线性多核糖核苷酸具有一个或多个具有准双链二级结构的区段(例如2、3、4、5、6或更多个)。在一些实施例中，区段被3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、100或更多个核苷酸隔开。在一些实施例中，这些区段被3个核苷酸隔开。在一些实施例中，这些区段被4个核苷酸隔开。在一些实施例中，这些区段被5个核苷酸隔开。在一些实施例中，这些区段被6个核苷酸隔开。在一些实施例中，这些区段被7个核苷酸隔开。在一些实施例中，这些区段被8个核苷酸隔开。在一些实施例中，这些区段被9个核苷酸隔开。在一些实施例中，这些区段被10个核苷酸隔开。在一些实施例中，这些区段被11个核苷酸隔开。在一些实施例中，这些区段被12个核苷酸隔开。在一些实施例中，这些区段被13个核苷酸隔开。在一些实施例中，这些区段被14个核苷酸隔开。在一些实施例中，这些区段被15个核苷酸隔开。在一些实施例中，这些区段被16个核苷酸隔开。在一些实施例中，这些区段被17个核苷酸隔开。在一些实施例中，这些区段被18个核苷酸隔开。在一些实施例中，这些区段被19个核苷酸隔开。在一些实施例中，这些区段被20个核苷酸隔开。在一些实施例中，这些区段被21个核苷酸隔开。在一些实施例中，这些区段被22个核苷酸隔开。在一些实施例中，这些区段被23个核苷酸隔开。在一些实施例中，这些区段被24个核苷酸隔开。在一些实施例中，这些区段被25个核苷酸隔开。在一些实施例中，这些区段被26个核苷酸隔开。在一些实施例中，这些区段被27个核苷酸隔开。在一些实施例中，这些区段被28个核苷酸隔开。在一些实施例中，这些区段被29个核苷酸隔开。在一些实施例中，这些区段被30个核苷酸隔开。在一些实施例中，这些区段被35个核苷酸隔开。在一些实施例中，这些区段被40个核苷酸隔开。在一些实施例中，这些区段被45个核苷酸隔开。在一些实施例中，这些区段被50个核苷酸隔开。在一些实施例中，这些区段被55个核苷酸隔开。在一些实施例中，这些区段被60个核苷酸隔开。在一些实施例中，这些区段被65个核苷酸隔开。在一些实施例中，这些区段被70个核苷酸隔开。在一些实施例中，这些区段被75个核苷酸隔开。在一些实施例中，这些区段被80个核苷酸隔开。在一些实施例中，这些区段被85个核苷酸隔开。在一些实施例中，这些区段被90个核苷酸隔开。在一些实施例中，这些区段被95个核苷酸隔开。在一些实施例中，这些区段被100个核苷酸隔开。
有16种可能的碱基配对，但是其中的六种(AU、GU、GC、UA、UG、CG)可能形成实际的碱基对。其余的称为错配，并且以极低的频率出现在螺旋中。在一些实施例中，线性多核糖核苷酸的结构不容易被破坏，从而对其功能无影响且无致命后果，这提供了保持二级结构的选择。在一些实施例中，茎的一级结构(即其核苷酸序列)仍可变化，同时仍保持螺旋区。碱基的性质是高阶结构的第二位，并且只要它们保留二级结构，就可以进行取代。在一些实施例中，线性多核糖核苷酸具有准螺旋结构。在一些实施例中，线性多核糖核苷酸具有至少一个具有准螺旋结构的区段。在一些实施例中，具有准螺旋结构的区段具有至少3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、100、或更多个核苷酸。在一些实施例中，具有准螺旋结构的区段具有3个核苷酸。在一些实施例中，具有准螺旋结构的区段具有4个核苷酸。在一些实施例中，具有准螺旋结构的区段具有5个核苷酸。在一些实施例中，具有准螺旋结构的区段具有6个核苷酸。在一些实施例中，具有准螺旋结构的区段具有7个核苷酸。在一些实施例中，具有准螺旋结构的区段具有8个核苷酸。在一些实施例中，具有准螺旋结构的区段具有9个核苷酸。在一些实施例中，具有准螺旋结构的区段具有10个核苷酸。在一些实施例中，具有准螺旋结构的区段具有11个核苷酸。在一些实施例中，具有准螺旋结构的区段具有12个核苷酸。在一些实施例中，具有准螺旋结构的区段具有13个核苷酸。在一些实施例中，具有准螺旋结构的区段具有14个核苷酸。在一些实施例中，具有准螺旋结构的区段具有15个核苷酸。在一些实施例中，具有准螺旋结构的区段具有16个核苷酸。在一些实施例中，具有准螺旋结构的区段具有17个核苷酸。在一些实施例中，具有准螺旋结构的区段具有18个核苷酸。在一些实施例中，具有准螺旋结构的区段具有19个核苷酸。在一些实施例中，具有准螺旋结构的区段具有20个核苷酸。在一些实施例中，具有准螺旋结构的区段具有21个核苷酸。在一些实施例中，具有准螺旋结构的区段具有22个核苷酸。在一些实施例中，具有准螺旋结构的区段具有23个核苷酸。在一些实施例中，具有准螺旋结构的区段具有24个核苷酸。在一些实施例中，具有准螺旋结构的区段具有25个核苷酸。在一些实施例中，具有准螺旋结构的区段具有26个核苷酸。在一些实施例中，具有准螺旋结构的区段具有27个核苷酸。在一些实施例中，具有准螺旋结构的区段具有28个核苷酸。在一些实施例中，具有准螺旋结构的区段具有29个核苷酸。在一些实施例中，具有准螺旋结构的区段具有30个核苷酸。在一些实施例中，具有准螺旋结构的区段具有35个核苷酸。在一些实施例中，具有准螺旋结构的区段具有40个核苷酸。在一些实施例中，具有准螺旋结构的区段具有45个核苷酸。在一些实施例中，具有准螺旋结构的区段具有50个核苷酸。在一些实施例中，具有准螺旋结构的区段具有55个核苷酸。在一些实施例中，具有准螺旋结构的区段具有60个核苷酸。在一些实施例中，具有准螺旋结构的区段具有65个核苷酸。在一些实施例中，具有准螺旋结构的区段具有70个核苷酸。在一些实施例中，具有准螺旋结构的区段具有75个核苷酸。在一些实施例中，具有准螺旋结构的区段具有80个核苷酸。在一些实施例中，具有准螺旋结构的区段具有85个核苷酸。在一些实施例中，具有准螺旋结构的区段具有90个核苷酸。在一些实施例中，具有准螺旋结构的区段具有95个核苷酸。在一些实施例中，具有准螺旋结构的区段具有100个核苷酸。在一些实施例中，线性多核糖核苷酸具有一个或多个具有准螺旋结构的区段(例如，2、3、4、5、6、或更多个)。在一些实施例中，线性多核糖核苷酸具有一个具有准螺旋结构的区段。在一些实施例中，线性多核糖核苷酸具有2个具有准螺旋结构的区段。在一些实施例中，线性多核糖核苷酸具有3个具有准螺旋结构的区段。在一些实施例中，线性多核糖核苷酸具有4个具有准螺旋结构的区段。在一些实施例中，线性多核糖核苷酸具有5个具有准螺旋结构的区段。在一些实施例中，线性多核糖核苷酸具有6个区段。在一些实施例中，区段被3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、100或更多个核苷酸隔开。在一些实施例中，这些区段被3个核苷酸隔开。在一些实施例中，这些区段被4个核苷酸隔开。在一些实施例中，这些区段被5个核苷酸隔开。在一些实施例中，这些区段被6个核苷酸隔开。在一些实施例中，这些区段被7个核苷酸隔开。在一些实施例中，这些区段被8个核苷酸隔开。在一些实施例中，这些区段被9个核苷酸隔开。在一些实施例中，这些区段被10个核苷酸隔开。在一些实施例中，这些区段被11个核苷酸隔开。在一些实施例中，这些区段被12个核苷酸隔开。在一些实施例中，这些区段被13个核苷酸隔开。在一些实施例中，这些区段被14个核苷酸隔开。在一些实施例中，这些区段被15个核苷酸隔开。在一些实施例中，这些区段被16个核苷酸隔开。在一些实施例中，这些区段被17个核苷酸隔开。在一些实施例中，这些区段被18个核苷酸隔开。在一些实施例中，这些区段被19个核苷酸隔开。在一些实施例中，这些区段被20个核苷酸隔开。在一些实施例中，这些区段被21个核苷酸隔开。在一些实施例中，这些区段被22个核苷酸隔开。在一些实施例中，这些区段被23个核苷酸隔开。在一些实施例中，这些区段被24个核苷酸隔开。在一些实施例中，这些区段被25个核苷酸隔开。在一些实施例中，这些区段被26个核苷酸隔开。在一些实施例中，这些区段被27个核苷酸隔开。在一些实施例中，这些区段被28个核苷酸隔开。在一些实施例中，这些区段被29个核苷酸隔开。在一些实施例中，这些区段被30个核苷酸隔开。在一些实施例中，这些区段被35个核苷酸隔开。在一些实施例中，这些区段被40个核苷酸隔开。在一些实施例中，这些区段被45个核苷酸隔开。在一些实施例中，这些区段被50个核苷酸隔开。在一些实施例中，这些区段被55个核苷酸隔开。在一些实施例中，这些区段被60个核苷酸隔开。在一些实施例中，这些区段被65个核苷酸隔开。在一些实施例中，这些区段被70个核苷酸隔开。在一些实施例中，这些区段被75个核苷酸隔开。在一些实施例中，这些区段被80个核苷酸隔开。在一些实施例中，这些区段被85个核苷酸隔开。在一些实施例中，这些区段被90个核苷酸隔开。在一些实施例中，这些区段被95个核苷酸隔开。在一些实施例中，这些区段被100个核苷酸隔开。在一些实施例中，线性多核糖核苷酸包括富U或富A序列或其组合中的至少一个。在一些实施例中，富U和/或富A序列以将产生三联准螺旋结构的方式排列。在一些实施例中，线性多核糖核苷酸具有双准螺旋结构。在一些实施例中，线性多核糖核苷酸具有一个或多个具有双准螺旋结构的区段(例如，2、3、4、5、6、或更多个)。在一些实施例中，线性多核糖核苷酸包括富C和/或富G的序列中的至少一种。在一些实施例中，富C和/或富G序列以将产生三联准螺旋结构的方式排列。在一些实施例中，线性多核糖核苷酸具有有助于稳定的分子内三联准螺旋结构。
在一些实施例中，线性多核糖核苷酸具有两个准螺旋结构(例如，通过磷酸二酯键隔开)，使得它们末端的碱基对堆叠，并且准螺旋结构变为共线性，导致“同轴堆叠”的子结构。
在一些实施例中，线性多核糖核苷酸具有至少一个miRNA结合位点、至少一个lncRNA结合位点和/或至少一个tRNA基序。
产生方法
在一些实施例中，本文披露的线性多核糖核苷酸包括非天然存在的脱氧核糖核酸序列，并且可以使用重组DNA技术或化学合成产生。
在本发明的范围内，用于产生RNA链的DNA分子可以包括天然存在的原始核酸序列的DNA序列、其修饰形式、或编码通常未在自然界中发现的合成多肽的DNA序列(例如，嵌合分子或融合蛋白)。DNA分子可以使用多种技术修饰，这些技术包括但不限于经典诱变技术和重组DNA技术，诸如定点诱变、化学处理核酸分子以诱导突变、限制性酶切割核酸片段、连接核酸片段、聚合酶链式反应(PCR)扩增和/或诱变核酸序列的选定区域、合成寡核苷酸混合物以及连接混合物基团以“建造”核酸分子混合物、及其组合。
线性多核糖核苷酸可以根据任何可用的技术制备，包括但不限于化学合成；酶促合成，通常称为体外转录(IVT)；或较长前体的酶或化学切割等。合成RNA的方法在本领域已知(参见，例如，Gait,M.J.(编辑)Oligonucleotide synthesis:a practical approach[寡核苷酸合成：实用的方法],牛津大学[牛津郡],华盛顿特区(Washington,D.C.)：IRL Press[IRL出版社],1984；以及Herdewijn,P.(编辑)Oligonucleotide synthesis:methods andapplications[寡核苷酸合成：方法和应用],Methods in Molecular Biology[分子生物学方法],第288卷(克里夫顿市,新泽西州(Clifton,N.J.))托托瓦市,新泽西州(Totowa,N.J.)：Humana Press[胡玛纳出版社]2005)。
在一些实施例中，线性多核糖核苷酸的合成涉及多核糖核苷酸产生(含有或不含修饰)和纯化。在酶促合成方法中，将编码目的基因的多核苷酸序列掺入载体中，该载体将被扩增以产生cDNA模板。然后，cDNA模板用于通过体外转录(IVT)产生RNA。在一些实施例中，模板是线性RNA链。产生后，RNA可能经过纯化和提纯过程。下面更详细地提供了这些步骤。
多核苷酸产生
多核苷酸产生的过程可以包括但不限于体外转录、cDNA模板去除和RNA提纯、以及RNA加帽和/或加尾反应。可替代地，合成多核苷酸可以是化学合成的。
体外转录
可以使用体外转录(IVT)系统转录前述步骤中产生的cDNA。系统通常包含转录缓冲液、核苷三磷酸(NTP)、RNA酶抑制剂以及聚合酶。NTP可以内部制造，可以从供应商处选择，或者可以如本文所述进行合成。NTP可以选自但不限于本文所述的那些，包括自然和非自然的(经修饰的)NTP。聚合酶可以选自但不限于T7 RNA聚合酶，T3 RNA聚合酶，以及突变体聚合酶(如但不限于能够掺入经修饰的核酸的聚合酶)。转录系统中可以包括无机焦磷酸酶。
RNA聚合酶
任何数量的RNA聚合酶或变体都可用于设计本发明的一级构建体。在一些实施例中，RNA聚合酶可以使用DNA或RNA作为模板。
RNA聚合酶可以通过插入或缺少RNA聚合酶序列的氨基酸来修饰。作为非限制性实例，与未修饰的RNA聚合酶相比，RNA聚合酶可以进行修饰以表现出增加的掺入2'-经修饰的核苷三磷酸的能力(参见国际公开WO 2008078180和美国专利号8,101,385)。
在一些实施例中，线性多核糖核苷酸为至少约20个核苷酸、至少约30个核苷酸、至少约40个核苷酸、至少约50个核苷酸、至少约75个核苷酸、至少约100个核苷酸、至少约200个核苷酸、至少约300个核苷酸、至少约400个核苷酸、至少约500个核苷酸、至少约1,000个核苷酸、至少约2,000个核苷酸、至少约5,000个核苷酸、至少约6,000个核苷酸、至少约7,000个核苷酸、至少约8,000个核苷酸、至少约9,000个核苷酸、至少约10,000个核苷酸、至少约12,000个核苷酸、至少约14,000个核苷酸、至少约15,000个核苷酸、至少约16,000个核苷酸、至少约17,000个核苷酸、至少约18,000个核苷酸、至少约19,000个核苷酸或至少约20,000个核苷酸。在一些实施例中，线性多核糖核苷酸为20个核苷酸。在一些实施例中，线性多核糖核苷酸为30个核苷酸。在一些实施例中，线性多核糖核苷酸为40个核苷酸。在一些实施例中，线性多核糖核苷酸为50个核苷酸。在一些实施例中，线性多核糖核苷酸为75个核苷酸。在一些实施例中，线性多核糖核苷酸为100个核苷酸。在一些实施例中，线性多核糖核苷酸为200个核苷酸。在一些实施例中，线性多核糖核苷酸为300个核苷酸。在一些实施例中，线性多核糖核苷酸为400个核苷酸。在一些实施例中，线性多核糖核苷酸为500个核苷酸。在一些实施例中，线性多核糖核苷酸为1,000个核苷酸。在一些实施例中，线性多核糖核苷酸为2,000个核苷酸。在一些实施例中，线性多核糖核苷酸为5,000个核苷酸。在一些实施例中，线性多核糖核苷酸为6,000个核苷酸。在一些实施例中，线性多核糖核苷酸为7,000个核苷酸。在一些实施例中，线性多核糖核苷酸为8,000个核苷酸。在一些实施例中，线性多核糖核苷酸为9,000个核苷酸。在一些实施例中，线性多核糖核苷酸为10,000个核苷酸。在一些实施例中，线性多核糖核苷酸为12,000个核苷酸。在一些实施例中，线性多核糖核苷酸为14,000个核苷酸。在一些实施例中，线性多核糖核苷酸为15,000个核苷酸。在一些实施例中，线性多核糖核苷酸为16,000个核苷酸。在一些实施例中，线性多核糖核苷酸为17,000个核苷酸。在一些实施例中，线性多核糖核苷酸为18,000个核苷酸。在一些实施例中，线性多核糖核苷酸为19,000个核苷酸。在一些实施例中，线性多核糖核苷酸为20,000个核苷酸。在一些实施例中，线性多核糖核苷酸可以具有足够的大小以容纳核糖体的结合位点。本领域技术人员可以理解，线性多核糖核苷酸的最大大小可以与产生线性多核糖核苷酸和/或使用线性多核糖核苷酸的技术限制内的一样大。不受理论的束缚，有可能RNA的多个区段可以由DNA产生并且其5'游离端和3'游离端退火以产生一“串”RNA，该“串”RNA可以形成线性多核糖核苷酸。在一些实施例中，线性多核糖核苷酸的最大尺寸可能受包装RNA并将其递送至靶标的能力所限制。在一些实施例中，线性多核糖核苷酸的大小是足以编码有用的多肽的长度，并且因此至少20,000个核苷酸、至少15,000个核苷酸、至少10,000个核苷酸、至少7,500个核苷酸或至少5,000个核苷酸、至少4,000个核苷酸、至少3,000个核苷酸、至少2,000个核苷酸、至少1,000个核苷酸、至少500个核苷酸、至少400个核苷酸、至少300个核苷酸、至少200个核苷酸、至少100个核苷酸的长度可能是有用的。
在一些实施例中，线性多核糖核苷酸能够在来自水产养殖动物(鱼、蟹、虾、牡蛎等)的细胞，哺乳动物细胞(例如，来自宠物或动物园动物(猫、狗、蜥蜴、鸟、狮子、老虎和熊等)的细胞，来自农场或役用动物(马、牛、猪、鸡等)的细胞、人细胞)，培养的细胞，原代细胞或细胞系，干细胞，祖细胞，分化细胞，生殖细胞，癌细胞(例如，致瘤的、转移的)，非致瘤细胞(正常细胞)，胎儿细胞，胚胎细胞，成年细胞，有丝分裂细胞，非有丝分裂细胞，或其任何组合中复制或者在其中复制。在一些实施例中，本发明包括包含本文所述的环状多核糖核苷酸的细胞，其中该细胞是来自水产养殖动物(鱼、蟹、虾、牡蛎等)的细胞，哺乳动物细胞(例如，来自宠物或动物园动物(猫、狗、蜥蜴、鸟、狮子、老虎和熊等)的细胞，来自农场或役用动物(马、牛、猪、鸡等)的细胞，人细胞)，培养的细胞，原代细胞或细胞系，干细胞，祖细胞，分化细胞，生殖细胞，癌细胞(例如，致瘤的、转移的)，非致瘤细胞(正常细胞)，胎儿细胞、胚胎细胞，成年细胞，有丝分裂细胞，非有丝分裂细胞，或其任何组合。
化合物
本文披露的线性RNA可以通过缀合部分与化合物缀合。化合物可以募集靶或底物。靶可以是靶蛋白。底物可以是靶蛋白的底物蛋白。化合物可以是靶蛋白配体。化合物可以是分子因其与官能团集合相互作用的能力而被选择的分子。
化合物可以是小分子。化合物可以与底物蛋白，如与含有人BET溴结构域的蛋白、芳香烃受体(AHR)、REF受体激酶、FKBP、雄激素受体(AR)、雌激素受体(ER)、甲状腺激素受体、HIV蛋白酶、HIV整合酶、HCV蛋白酶、乙酰基蛋白硫酯酶-1和-2(APTI和APT2)结合的化合物结合。化合物可以选自由以下组成的组：热休克蛋白90(HSP90)抑制剂、激酶和磷酸酶抑制剂、MDM2抑制剂、HDAC抑制剂、人赖氨酸甲基转移酶抑制剂、血管生成抑制剂以及免疫抑制化合物，可以与小分子底物结合，该小分子底物包括但不限于4-羟基他莫昔芬(4-OHT)、AC220、阿法替尼、氨基吡唑类似物、AR拮抗剂、BI-7273、博舒替尼、色瑞替尼、氯烷烃、达沙替尼、弗瑞替尼、吉非替尼、HIF-1α-衍生的(R)-羟基脯氨酸、HJB97、基于羟基脯氨酸的配体、IACS-7e、依鲁替尼、依鲁替尼衍生物、Jq1、拉帕替尼、LCL161衍生物、来那度胺、nutlin小分子、OTX015、PDE4抑制剂、泊马度胺、ripk2抑制剂、RN486、Sirt2抑制剂3b、SNS-032、青灰因子、TBK1抑制剂、酞胺哌啶酮、酞胺哌啶酮衍生物、基于噻唑烷二酮的配体、VH032衍生物、VHL配体2、VHL-1、VL-269及其衍生物。
表4中提供了与结合示例性靶蛋白的本披露的线性RNA缀合的小分子的非限制性实例。表5中提供了与结合示例性底物蛋白的本披露的线性RNA缀合的化合物的非限制性实例。
表4
示例性化合物 一种或多种示例性靶蛋白
LCL161衍生物 IAP
VHL-1 VHL
泊马度胺 CRBN
沙度利胺 CRBN
来那度胺 CRBN
酞胺哌啶酮衍生物 CRBN
HIF-1α衍生的(R)-羟基脯氨酸 VHL
VHL配体2 VHL
VL-269 VHL
VH 032 VHL
VH 032衍生物 VHL
基于羟基脯氨酸的配体 VHL
表5
Figure BDA0003817277970000681
Figure BDA0003817277970000691
在一些实施例中，化合物可以与靶蛋白结合，其中该靶蛋白是酶。化合物可以与翻译后修饰酶结合。化合物可与亚硝酰酶、乙酰转移酶、脱乙酰酶、调节苏素化的因子、甲基转移酶、激酶、磷酸酶、糖基转移酶、糖苷水解酶或磺基转移酶结合。在一些实施例中，化合物与调节以下的因子结合：例如，乙酰化、酰化、腺苷酸化、ADP-核糖基化、烷基化、酰胺化、酰胺键形成、氨基酸加成、精氨酸化、β-赖氨酸加成、丁酰化、氨基甲酰化、羰基化、羧基化、瓜氨酸化、C-连接的糖基化、巴豆酰化、二苯甲酰胺形成、脱乙酰化、去甲基化、乙醇胺磷酸甘油连接、法呢基化、黄素部分连接、甲酰化、γ-羧基谷氨酸、γ-羧基化、香叶醛化、戊二酰化、谷胱甘肽化、糖基化、GPI-锚形成、血红素C连接、羟基化、羧腐胺赖氨酸形成、碘化、ISG化、异戊二烯化、脂酰化、丙二酰化、甲基化、肉豆蔻酰化、N-酰化、N-连接的糖基化、类泛素化、硝化、亚硝基化、核苷酸加成、O-酰化、O-连接的糖基化、氧化、棕榈酰化、磷酸酯形成、氨基磷酸酯形成、磷酸化、磷酸泛酰巯基乙胺化、聚谷氨酸化、聚糖基化、聚唾液酸化、异戊二烯化、丙酰化、焦谷氨酸形成、吡咯烷酮羧酸、吡咯基化、丙酮酸、亚视网膜基希夫碱形成、S-酰化、S-二酰基甘油、S-谷胱甘肽化、S-连接的糖基化、S-亚硝基化、苏素化、琥珀酰化、硫酸化、S-硫基化、S-亚磺酰化、琥珀酰化、泛素化、尿苷酰化或其组合。例如，化合物可以与泛素连接酶结合，从而产生复合物。可以与泛素连接酶结合的配体的实例包括但不限于HIF-1α衍生的(R)-羟基脯氨酸、基于羟基脯氨酸的配体、LCL161衍生物、来那度胺、泊马度胺、沙度利胺、酞胺哌啶酮衍生物、VH032衍生物、VHL-1、VHL配体2、VL-269以及其衍生物。
在一些实施例中，化合物与底物蛋白结合，其中该底物蛋白是疾病相关蛋白。化合物可以与癌症相关蛋白结合。化合物可以与错误折叠蛋白结合。例如，化合物可以与底物结合，从而产生复合物。
在一些实施例中，线性RNA包含与第一化合物缀合的第一缀合部分和与第二化合物缀合的第二缀合部分，其中该第一化合物与靶蛋白结合，并且该第二化合物与靶蛋白的底物蛋白结合。在一些实施例中，线性RNA包含与第一化合物缀合的第一缀合部分和与第二化合物缀合的第二缀合部分，其中该第一化合物与靶蛋白结合，并且该第二化合物与靶蛋白的底物蛋白结合，从而形成复合物。
在一些实施例中,线性RNA包含多个化合物部分。例如，线性RNA包含1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、55、60、70、80、90或100或更多个缀合部分或其间的任何数量的化合物。线性RNA可以包含1个化合物。线性RNA可以包含2个化合物。线性RNA可以包含2个化合物。线性RNA可以包含3个化合物。线性RNA可以包含4个化合物。线性RNA可以包含5个化合物。线性RNA可以包含6个化合物。线性RNA可以包含7个化合物。线性RNA可以包含8个化合物。线性RNA可以包含9个化合物。线性RNA可以包含10个化合物。线性RNA可以包含11个化合物。线性RNA可以包含12个化合物。线性RNA可以包含13个化合物。线性RNA可以包含14个化合物。线性RNA可以包含15个化合物。线性RNA可以包含16个化合物。线性RNA可以包含17个化合物。线性RNA可以包含18个化合物。线性RNA可以包含19个化合物。线性RNA可以包含20个化合物。线性RNA可以包含21个化合物。线性RNA可以包含22个化合物。线性RNA可以包含23个化合物。线性RNA可以包含24个化合物。线性RNA可以包含25个化合物。线性RNA可以包含26个化合物。线性RNA可以包含27个化合物。线性RNA可以包含28个化合物。线性RNA可以包含29个化合物。线性RNA可以包含30个化合物。线性RNA可以包含31个化合物。线性RNA可以包含32个化合物。线性RNA可以包含33个化合物。线性RNA可以包含34个化合物。线性RNA可以包含35个化合物。线性RNA可以包含36个化合物。线性RNA可以包含37个化合物。线性RNA可以包含38个化合物。线性RNA可以包含39个化合物。线性RNA可以包含40个化合物。线性RNA可以包含41个化合物。线性RNA可以包含42个化合物。线性RNA可以包含43个化合物。线性RNA可以包含44个化合物。线性RNA可以包含45个化合物。线性RNA可以包含46个化合物。线性RNA可以包含47个化合物。线性RNA可以包含48个化合物。线性RNA可以包含49个化合物。线性RNA可以包含50个化合物。线性RNA可以包含55个化合物。线性RNA可以包含60个化合物。线性RNA可以包含70个化合物。线性RNA可以包含80个化合物。线性RNA可以包含90个化合物。线性RNA可以包含100个化合物。在一些实施例中，多种化合物相同。在一些实施例中，多种化合物不同。在一些实施例中，线性RNA包含第一缀合部分和第二缀合部分。在一些实施例中，线性RNA包含与第一化合物缀合的第一缀合部分和与第二化合物缀合的第二缀合部分，其中该第一化合物与靶结合，并且该第二化合物与靶的底物结合。
与线性多核糖核苷酸的缀合部分缀合
本披露的线性RNA可与例如化合物(例如小分子)、抗体或其片段、肽、蛋白、适配体、药物或其组合缀合。在一些实施例中，小分子可以与线性RNA缀合，从而产生包含小分子的线性RNA。在一些实施例中，将两种分子与线性RNA缀合。这两种分子可以是相同的或不同的。在其中线性RNA与两种不同分子(例如，第一化合物和第二化合物)缀合的情况下，这两种不同分子可以与生物分子(例如，生物系统中存在的分子，如蛋白、核酸、代谢物等)结合。在一些实施例中，第一化合物与靶分子结合，并且第二化合物可以与底物分子结合。
本披露的线性RNA可以包含缀合部分以促进与如本文所述的化合物缀合。在例如线性多核糖核苷酸的5'端、3'端或内部位点掺入缀合部分。可以化学或酶促地掺入结合部分。例如，在固相寡核苷酸合成过程中，共转录地(例如，用耐受性RNA聚合酶)或转录后地(例如，用RNA甲基转移酶)掺入缀合部分。缀合部分可以是核苷酸类似物，例如溴脱氧尿苷。缀合部分可包含反应性基团或官能团，例如叠氮化物基团或炔基团。缀合部分可以能够进行化学选择性反应。缀合部分可以能够进行正交反应。缀合部分可以是半抗原基团，例如包含地高辛、2,4-二硝基苯基、生物素、亲和素，或选自唑、硝基芳基化合物、苯并呋喃、三萜、脲，硫脲、鱼藤酮，噁唑、噻唑，香豆素、环木脂体、杂联芳基化合物、偶氮芳基化合物或苯并二氮环庚三烯。缀合部分可以包含能够经历可逆的电环重排的二芳基乙烯光开关。缀合部分可包含亲核试剂、碳负离子和/或α,β-不饱和羰基化合物。在一些情况下，缀合可以包括官能团修饰，如甲磺酸酯形成、硫烷基化、NHS酯形成、氨基甲酸酯形成、碳酸酯形成、酰胺键形成或其任何组合。
因此，如本文所述，线性RNA可以与一种或多种分子或其组合，共价地或非共价地缀合。
在一些实施例中，其中线性RNA共价地缀合，线性RNA通过化学反应进行缀合，例如，使用点击化学，施陶丁格连接，过渡金属催化的反应，例如Pd-催化的C-C键形成(例如铃木-宫浦(Suzuki-Miyaura)反应)、迈克尔加成(Michael addition)、烯烃复分解或反电子需求狄尔斯－阿尔德反应(Diels-Alder)。点击化学可利用成对的官能团，它们在适当的反应条件下彼此快速且选择性地反应(“点击”)。非限制的点击化学反应包括叠氮化物-炔烃环加成反应、铜催化的1,3-偶极叠氮化物-炔烃环加成反应(CuAAC)、钌催化的叠氮化物-炔烃环加成反应(RuAAC)、应变促进的叠氮化物-炔烃点击化学反应(SPAAC)、四嗪-烯烃(如反式环辛烯)连接或光点击反应(如烯烃-四唑光反应)。缀合化学的其他类型可以包括席夫碱形成、肽连接、异肽键形成等。
官能化的核苷酸的非限制性实例包括经修饰的UTP类似物、经修饰的ATP类似物、经修饰的CTP类似物、和/或经修饰的GTP类似物以及其任何组合。在一些情况下，官能化的核苷酸包括叠氮化物和/或烯烃官能团。此类经修饰的核苷酸的实例包括叠氮化物修饰的UTP类似物、5-叠氮基甲基-UTP、5-叠氮基-C3-UTP、5-叠氮基-PEG4-UTP、5-乙炔基-UTP、DBCO-PEG4-UTP、乙烯基-UTP、8-叠氮基-ATP、3'-叠氮基-2',3’-ddATP、5-叠氮基-PEG4-CTP、5-DBCO-PEG4-CTP、N6-叠氮基己基-3'-dATP、5-DBCO-PEG4-dCpG和5-叠氮基丙基-UTP。在一些实施例中，环状RNA包含至少一个5-叠氮基甲基-UTP、5-叠氮基-C3-UTP、5-叠氮基-PEG4-UTP、5-乙炔基-UTP，DBCO-PEG4-UTP、乙烯基-UTP、8-叠氮基-ATP、5-叠氮基-PEG4-CTP、5-DBCO-PEG4-CTP或5-叠氮基丙基-UTP。
可以在优化条件下(例如，通过固相化学合成)位点特异性掺入所选的单个经修饰的核苷酸(例如，经修饰的A、C、G、U或T，其在2'-位含叠氮化物)。可以例如通过在体外转录反应期间取代核苷酸(例如用UTP代替5-叠氮基-C3-UTP)来掺入在2'-位含叠氮化物的多个核苷酸。
线性RNA缀合物可以使用铜催化的点击反应生成，例如炔烃官能化的小分子和叠氮化物官能化的多核糖核酸的铜催化的1,3-偶极叠氮化物-炔烃环加成(CuAAC)。线性RNA可以与小分子缀合。例如，线性RNA可以在其3'-端通过聚(A)聚合酶用叠氮基衍生的核苷酸修饰。叠氮化物可以通过铜催化或应变促进的叠氮化物-炔烃点击反应与小分子缀合，并且线性RNA可以与另一种线性RNA或环状化多核糖核苷酸缀合。
可以使用施陶丁格反应生成线性RNA缀合物。例如，可以在三苯基膦-3,3',3”-三磺酸(TPPTS)存在下，将包含叠氮化物官能化的线性RNA的线性RNA与炔烃官能化的小分子缀合。
可以使用铃木-宫浦反应生成线性RNA缀合物。例如，可以在同源反应性伴侣的存在下使包含卤代核苷酸类似物的线性RNA经受铃木-宫浦反应。包含5-碘尿苷三磷酸酯(IUTP)的线性RNA例如可与Pd(OAc)2和2-氨基嘧啶-4,6-二醇(ADHP)或二甲基氨基取代的ADHP(DMADHP)一起用于催化系统中以在各种硼酸和酯底物的存在下官能化碘尿苷标记的线性RNA。在另一个实例中，可以在由Pd(OAc)2和水溶性三苯基磷烷-3,3′,3″-三磺酸酯配体制成的催化系统的存在下使包含8-溴鸟苷的线性RNA与芳基硼酸反应。
线性RNA缀合物可使用迈克尔加成法生成，例如，通过富电子的迈克尔供体与α,β-不饱和化合物(迈克尔受体)的反应来生成。
靶
与线性RNA的缀合部分缀合的化合物可以与靶结合。线性RNA的结合位点(例如，适体)可以与靶结合。靶标包括但不限于核酸(例如，RNA、DNA、RNA-DNA杂交体)，小分子(例如，药物)，适配体，多肽，蛋白质，脂质，碳水化合物，抗体，病毒，病毒颗粒，膜，多组分复合物，细胞器，细胞，其他细胞部分，其任何片段，及其任何组合。(参见例如，Fredriksson等人,(2002)Nat Biotech[自然生物技术]20:473-77；Gullberg等人,(2004)PNAS[美国国家科学院院刊],101:8420-24)。例如，靶是单链RNA、双链RNA、单链DNA、双链DNA、包含一个或多个双链区域和一个或多个单链区域的DNA或RNA、RNA-DNA杂交体、小分子、适配体、多肽、蛋白质、脂质、碳水化合物、抗体、抗体片段、抗体混合物、病毒颗粒、膜、多组分复合物、细胞、细胞部分、其任何片段、或其任何组合。靶可以是靶蛋白。
在一些实施例中，靶标是多肽、蛋白质、或其任何片段。例如，靶是纯化的多肽、分离的多肽、融合标记多肽、附着于或跨越细胞或病毒或病毒粒子的膜的多肽、细胞质蛋白、细胞内蛋白、细胞外蛋白、激酶、酪氨酸激酶、丝氨酸/苏氨酸激酶、磷酸酶、芳香化酶、磷酸二酯酶、环化酶、解旋酶、蛋白酶、氧化还原酶、还原酶、转移酶、水解酶、切割酶、异构酶、糖基化酶、细胞外基质蛋白、连接酶、泛素连接酶、离子转运蛋白、离子转运通道、离子转运孔、凋亡蛋白、细胞粘附蛋白、致病蛋白、异常表达的蛋白、转录因子、转录调节物、翻译蛋白、表观遗传因子、表观遗传调节物、染色质调节物、分子伴侣、分泌蛋白、配体、激素、细胞因子、趋化因子、核蛋白、受体、跨膜受体、受体酪氨酸激酶、G蛋白偶联受体、生长因子受体、核受体、激素受体、信号转导物、抗体、膜蛋白、整合膜蛋白、外周膜蛋白、细胞壁蛋白、球状蛋白、纤维蛋白、糖蛋白、脂蛋白、染色体蛋白、原癌基因、癌基因、抑癌基因、其任何片段或其任何组合。在一些实施例中，靶是异源多肽。在一些实施例中，靶是使用分子技术(诸如转染)在细胞中过表达的蛋白质。在一些实施例中，靶是重组多肽。例如，靶是在由细菌(例如，大肠杆菌)、酵母、哺乳动物或昆虫细胞(例如，生物体过表达的蛋白质)产生的样品中。在一些实施例中，靶是具有突变、插入、缺失或多态性的多肽。在一些实施例中，靶是细胞(例如，健康细胞或与疾病或病症相关的细胞)天然表达的多肽。在一些实施例中，靶是抗原，如用于免疫生物体或在生物体中生成免疫应答，如用于抗体产生的多肽。
靶蛋白可以包含调节底物(例如，底物蛋白)的酶。在一些实施例中，靶蛋白通过以下翻译后修饰来调节底物蛋白：例如，乙酰化、酰化、腺苷酸化、ADP-核糖基化、烷基化、酰胺化、酰胺键形成、氨基酸加成、精氨酸化、β-赖氨酸加成、丁酰化、氨基甲酰化、羰基化、羧基化、瓜氨酸化、C-连接的糖基化、巴豆酰化、二苯甲酰胺形成、脱乙酰化、去甲基化、乙醇胺磷酸甘油连接、法呢基化、黄素部分连接、甲酰化、γ-羧基谷氨酸、γ-羧基化、香叶醛化、戊二酰化、谷胱甘肽化、糖基化、GPI-锚形成、血红素C连接、羟基化、羧腐胺赖氨酸形成、碘化、ISG化、异戊二烯化、脂酰化、丙二酰化、甲基化、肉豆蔻酰化、N-酰化、N-连接的糖基化、类泛素化、硝化、亚硝基化、核苷酸加成、O-酰化、O-连接的糖基化、氧化、棕榈酰化、磷酸酯形成、氨基磷酸酯形成、磷酸化、磷酸泛酰巯基乙胺化、聚谷氨酸化、聚糖基化、聚唾液酸化、异戊二烯化、丙酰化、焦谷氨酸形成、吡咯烷酮羧酸、吡咯基化、丙酮酸、亚视网膜基希夫碱形成、S-酰化、S-二酰基甘油、S-谷胱甘肽化、S-连接的糖基化、S-亚硝基化、苏素化、琥珀酰化、硫酸化、S-硫基化、S-亚磺酰化、泛素化、尿苷酰化或其组合。底物蛋白的实例包括但不限于肾上腺素能受体、ALK、雄激素受体、BCR-ABL、BRD2、BRD3、BRD4、BRD9、BTK、c-ABL、c-Met、CDK9、EGFR、ERα、ERRα、FLT3、FKBP12、GFP-卤代标签7、HER2、MDM2、p53、PDE4、RIPK2、sirt2、TBK1、TRIM24、或其组合。
在一些实施例中，靶蛋白是泛素连接酶、E3泛素连接酶、HECT泛素连接酶、RING指泛素连接酶、U盒泛素连接酶、PHD指泛素连接酶、或其组合。在一些实施例中，靶蛋白是泛素连接酶衔接蛋白/复合物，蛋白酶体衔接蛋白/复合物，或蛋白酶体蛋白/复合物，如RNP1、RPN10、RPN13、p62、Rad23/HR23、Dsk2/PLIC/泛醌蛋白以及Ddi1。在一些实施例中，靶蛋白是可以将底物引导至自噬泡(如p62/SQSTM-1/Sequestosome-1、BRCA1基因1的(NBR1)的近邻、HDAC6、ESCRT-0复合物、ESCRT-I复合物、ESCRT-II复合物、以及ESCRT-III复合物)的泛素衔接子。在一些实施例中，靶可以是通过内吞作用将底物蛋白引导至溶酶体的分子(例如，内吞受体)、通过吞噬作用将底物蛋白引导至溶酶体的分子(例如，吞噬受体)、通过自噬将底物蛋白引导至溶酶体的分子、通过大自噬将底物蛋白引导至溶酶体的分子、通过小自噬将底物蛋白引导至溶酶体的分子、通过分子伴侣介导的自噬将底物蛋白引导至溶酶体的分子、通过多泡体途径将底物蛋白引导至溶酶体的分子。
靶蛋白的另外的实例包括但不限于AFF4、AMFR、ANAPC11、ANKIB1、APC/C、AREL1、ARIH1、ARIH2、BARD1、β-TrCP1、BFAR、BIRC2、BIRC3、BIRC7、BIRC8、BMI1、BRAP、BRCA1、c-IAP1CBL、CBLB、CBLC、CBLL1、CCDC36、CCNB1IP1、Cereblon(CRBN)、CGRRF1、CHFR、CHIP、CNOT4、CUL9、CYHR1、DCST1、DTX1、DTX2、DTX3、DTX3L、DTX4、DZIP3、E4F1、E6AP、FANCL、G2E3、gp78、HACE1、HECTD1、HECTD2、HECTD3、HECTD4、HECW1、HECW2、HERC1、HERC2、HERC3、HERC4、HERC5、HERC6、HLTF、HOIL-IL、HOIP、HUL5、HUWE1、IAP、IRF2BP1、IRF2BP2、IRF2BPL、Itch、KCMF1、KMT2C、KMT2D、LNX1、LNX2、LONRF1、LONRF2、LONRF3、LRSAM1、LTN1、LUBAC、MAEA、MAP3K1、MARCH1、MARCH10、MARCH11、MARCH2、MARCH3、MARCH4、MARCH5、MARCH6、MARCH7、MARCH8、MARCH9、Mdm2、MDM4、MECOM、MEX3A、MEX3B、MEX3C、MEX3D、MGRN1、MIB1、MIB2、MID1、MID2、MKRN1、MKRN2、MKRN3、MKRN4P、MNAT1、MSL2、MUL1、MYCBP2、MYLIP、NEDD4、NEDD4L、NEURL1、NEURL1B、NEURL3、NFX1、NFXL1、NHLRC1、NOSIP、NSMCE1、Parkin、PARK2、PCGF1、PCGF2、PCGF3、PCGF5、PCGF6、PDZRN3、PDZRN4、PELI1、PELI2、PELI3、PEX10、PEX12、PEX2、PHF7、PHRF1、PJA1、PJA2、PLAG1、PLAGL1、PML、PPIL2、PRPF19、pVHL、RAD18、RAG1、RAPSN、RBBP6、RBCK1、RBX1、RC3H1、RC3H2、RCHY1、RFFL、RFPL1、RFPL2、RFPL3、RFPL4A、RFPL4AL1、RFPL4B、RFWD2、RFWD3、RING1、RLF、RLIM、RMND5A、RMND5B、RNF10、RNF103、RNF11、RNF111、RNF112、RNF113A、RNF113B、RNF114、RNF115、RNF121、RNF122、RNF123、RNF125、RNF126、RNF128、RNF13、RNF130、RNF133、RNF135、RNF138、RNF139、RNF14、RNF141、RNF144A、RNF144B、RNF145、RNF146、RNF148、RNF149、RNF150、RNF151、RNF152、RNF157、RNF165、RNF166、RNF167、RNF168、RNF169、RNF17、RNF170、RNF175、RNF180、RNF181、RNF182、RNF183、RNF185、RNF186、RNF187、RNF19A、RNF19B、RNF2、RNF20、RNF207、RNF208、RNF212、RNF212B、RNF213、RNF214、RNF215、RNF216、RNF217、RNF219、RNF220、RNF222、RNF223、RNF224、RNF225、RNF24、RNF25、RNF26、RNF31、RNF32、RNF34、RNF38、RNF39、RNF4、RNF40、RNF41、RNF43、RNF44、RNF5、RNF6、RNF7、RNF8、RNFT1、RNFT2、Rsp5、RSPRY1、San1、SCAF11、SCF、SHARPIN、SH3RF1、SH3RF2、SH3RF3、SHPRH、SIAH1、SIAH2、SIAH3、SMURF1、SMURF2、STUB1、SYVN1、TMEM129、Topors、TRAF2、TRAF3、TRAF4、TRAF5、TRAF6、TRAF7、TRAIP、TRIM10、TRIM11、TRIM13、TRIM15、TRIM17、TRIM2、TRIM21、TRIM22、TRIM23、TRIM24、TRIM25、TRIM26、TRIM27、TRIM28、TRIM3、TRIM31、TRIM32、TRIM33、TRIM34、TRIM35、TRIM36、TRIM37、TRIM38、TRIM39、TRIM4、TRIM40、TRIM41、TRIM42、TRIM43、TRIM43B、TRIM45、TRIM46、TRIM47、TRIM48、TRIM49、TRIM49B、TRIM49C、TRIM49D1、TRIM5、TRIM50、TRIM51、TRIM52、TRIM54、TRIM55、TRIM56、TRIM58、TRIM59、TRIM6、TRIM60、TRIM61、TRIM62、TRIM63、TRIM64、TRIM64B、TRIM64C、TRIM65、TRIM67、TRIM68、TRIM69、TRIM7、TRIM71、TRIM72、TRIM73、TRIM74、TRIM75P、TRIM77、TRIM8、TRIM9、TRIML1、TRIML2、TRIP12、TTC3、UBE3A、UBE3B、UBE3C、UBE3D、UBE4A、UBE4B、UBOX5、UBR1、UBR2、UBR3、UBR4、UBR5、UBR7、UHRF1、UHRF2、UNK、UNKL、VHL、VPS11、VPS18、VPS41、VPS8、WDR59、WDSUB1、WWP1、WWP2、XIAP、ZBTB12、ZFP91、ZFPL1、ZNF280A、ZNF341、ZNF511、ZNF521、ZNF598、ZNF645、ZNRF1、ZNRF2、ZNRF3、ZNRF4、Zswim2以及ZXDC。例如，靶蛋白选自由以下组成的组：vonRippel-Lindau(VHL)；cereblon；XIAP；E3A；MDM2；后期促进复合物(APC)；UBR5(EDDI)；SOCS/BC-盒/eloBC/CUL5/RING；LNXp80；CBX4；CBLLI；HACEI；HECTDI；HECTD2；HECTD3；HECWI；HECW2；HERCI；HERC2；HERC3；HERC4；HUWEI；ITCH；NEDD4；NEDD4L；PPIL2；PRPF19；PIASI；PIAS2；PIAS3；PIAS4；RANBP2；RNF4；RBXI；SMURFI；SMURF2；STUBI；TOPORS；TRIP12；UBE3A；UBE3B；UBE3C；UBE4A；UBE4B；UBOX5；UBR5；WWPI；WWP2；Parkin；A20/TNFAIP3；AMFR/gp78；ARA54；β-TrCPl/BTRC；BRCAI；CBL；CHIP/STUB I；E6；E6AP/UBE3A；F-盒蛋白15/FBXOIS；FBXW7/Cdc4；GRAIL/RNF128；HOIP/RNF3 l；cIAP-1/HIAP-2；cIAP-2/HIAP-l；cIAP(pan)；ITCH/AIP4；KAPI；MARCH8；；Mind Bomb 1/MIBI；Mind Bomb 2/MIB2；MuRFl/TRIM63；NDFIPI；NEDD4；NleL；Parkin；RNF2；RNF4；RNF8；RNF168；RNF43；SARTI；Skp2；SMURF2；TRAF-1；TRAF-2；TRAF-3；TRAF-4；TRAF-5；TRAF-6；TRIMS；TRIM21；TRIM32；UBR5；以及ZNRF3。
靶蛋白的另外实例包括但不限于，EP 3458101中表13-27的E3连接酶，其全文通过引用并入本文。
在一些实施例中，靶是抗体。抗体可以特异性结合至另一个分子的特定空间和极性组织。抗体可以是单克隆抗体、多克隆抗体、或重组抗体，并且可以通过本领域熟知的技术制备，这些技术如免疫宿主并收集血清(多克隆)，或通过制备连续的杂交细胞系并收集分泌蛋白(单克隆)，或通过克隆和表达核苷酸序列或其诱变形式，这些核苷酸序列或其诱变形式至少编码天然抗体的特异性结合所需的氨基酸序列。天然存在的抗体可以是包含通过二硫键相互连接的至少两个重(H)链和两个轻(L)链的蛋白质。每个重链可以由重链可变区(VH)和重链恒定区构成。重链恒定区可以包含三个结构域：CH1、CH2和CH3。每条轻链可以包含轻链可变区(VL)和轻链恒定区。轻链恒定区可包含一个结构域CL。VH和VL区可以进一步再分为高变区，称为互补决定区(CDR)，其间插着更为保守的区，称为框架区(FR)。每个VH和VL由从氨基末端至羧基末端按以下顺序排列的三个CDR和四个FR构成：FR1、CDR1、FR2、CDR2、FR3、CDR3、和FR4。抗体的恒定区可以介导免疫球蛋白与宿主组织或因子(包括免疫系统的各种细胞(例如，效应细胞)以及经典补体系统的第一组分(C1 q))的结合。抗体可以是任何同种型(例如，IgG、IgE、IgM、IgD、IgA和IgY)、类别(例如，lgG1、lgG2、lgG3、lgG4、lgA1和lgA2)、亚类或其经修饰的形式。抗体可以包括完整的免疫球蛋白或其片段。抗体片段可以是指抗体的保留特异性结合至结合部分(诸如抗原)的能力的一个或多个片段。另外，还包括免疫球蛋白或其片段的聚集体、聚合物和缀合物，只要维持对特定分子的结合亲和力即可。抗体片段的实例包括Fab片段，一种由VL、VH、CL和CH1结构域组成的单价片段；F(ab)2片段，一种包含由二硫桥在铰链区连接的两个Fab片段的双价片段；由VH和CH1结构域组成的Fd片段；由抗体的单一臂的VL和VH结构域组成的Fv片段；由VH结构域组成的单结构域抗体(dAb)片段(Ward等人,(1989)Nature[自然]341:544-46)；以及分离的CDR和单链片段(scFv)，其中VL和VH区配对以形成单价分子(称为单链Fv(scFv)；参见例如Bird等人,(1988)Science[科学]242:423-26；和Huston等人,(1988)PNAS[美国国家科学院院刊]85:5879-83)。因此，抗体片段可以包括Fab、F(ab)2、scFv、Fv、dAb等。尽管两个结构域VL和VH由单独的基因编码，但是可以使用重组方法将这两个结构域通过能够使它们形成为单条蛋白质链的人工肽接头来接合。此类单链抗体包括一个或多个抗原结合部分。抗体可以是多价抗体，例如二价、三价、四价、五价、六价、七价或八价抗体。抗体可以是多特异性抗体。比如，例如通过重组地结合任何两种或更多种抗原结合剂(例如，Fab、F(ab)2、scFv、Fv、IgG)来生成双特异性、三特异性、四特异性、五特异性、六特异性、七特异性或八特异性抗体。多特异性抗体可以用于使两个或更多个靶紧密接近，例如，降解机器和要降解的靶底物，或泛素连接酶和要泛素化的底物。这些抗体片段可以使用本领域技术人员已知的常规技术获得，并且可以以与完整抗体相同的方式筛选这些片段的效用。抗体可以是人的、人源化的、嵌合的、分离的、狗、猫、驴、绵羊、任何植物、动物、或哺乳动物的。
在一些实施例中，靶是核糖核苷酸和/或脱氧核糖核苷酸(腺嘌呤、鸟嘌呤、胸腺嘧啶或胞嘧啶)的聚合形式，诸如DNA或RNA(例如，mRNA)。DNA包括在线性DNA分子(例如，限制性片段)、病毒、质粒、和染色体中发现的双链DNA。在一些实施例中，多核苷酸靶是单链、双链、小干扰RNA(siRNA)、信使RNA(mRNA)、转运RNA(tRNA)、染色体、基因、非编码基因组序列、基因组DNA(例如，片段化的基因组DNA)、经纯化的多核苷酸、分离的多核苷酸、杂交的多核苷酸、转录因子结合位点、线粒体DNA、核糖体RNA、真核多核苷酸、原核多核苷酸、合成的多核苷酸、连接的多核苷酸、重组多核苷酸、含有核酸类似物的多核苷酸、甲基化多核苷酸、脱甲基化多核苷酸、其任何片段、或其任何组合。在一些实施例中，靶是重组多核苷酸。在一些实施例中，靶是异源多核苷酸。例如，靶是由细菌(例如，大肠杆菌)、酵母、哺乳动物或昆虫细胞产生的多核苷酸(例如，与生物体异源的多核苷酸)。在一些实施例中，靶是具有突变、插入、缺失或多态性的多核苷酸。
在一些实施例中，靶是适配体。适配体是分离的核酸分子，该核酸分子以高特异性和亲和力结合至结合部分，如蛋白质。适配体是保持为一种或多种特定构象的三维结构，所述三维结构提供化学接触以特异性结合其给定靶标。尽管适配体是基于核酸的分子，但适配体与其他核酸分子(诸如基因和mRNA)之间存在根本差异。在这些其他核酸分子中，核酸结构通过其线性碱基序列编码信息，因此此序列对信息存储的功能很重要。完全相反，基于靶分子的特异性结合的适配体功能并不完全依赖于保守的线性碱基序列(非编码序列)，而是特定的二级/三级/四级结构。适配体可能具有的任何编码潜能都是完全偶然的，并且无论怎样都不在适配体与其同源靶标的结合中起作用。还必须将适配体与结合至某些蛋白质的天然存在的核酸序列区别开。这些后者的序列是嵌入生物体基因组内的天然存在的序列，这些序列与参与天然存在的核酸(例如，核酸结合蛋白)的转录、翻译和转运的蛋白质的特定亚组结合。另一方面，适配体是短的、分离的、非天然存在的核酸分子。尽管可以鉴定出结合核酸结合蛋白的适配体，但在大多数情况下，此类适配体与自然界中由核酸结合蛋白识别的序列具有极少或没有序列同一性。更重要的是，适配体可以结合几乎任何蛋白(不仅是结合核酸的蛋白)以及几乎任何目的伴侣，包括小分子、碳水化合物、肽等。对于大多数伴侣，甚至蛋白，与其结合的天然存在的核酸序列不存在。对于确实具有这种序列的那些配偶体，例如核酸结合蛋白，由于与紧密结合的适配体相比，自然界中使用的结合亲和力相对较低，因此此类序列将不同于适配体。适配体能够特异性结合至选择的配偶体并且例如通过结合来调节配偶体的活性或结合相互作用，适配体可以阻断其配偶体起功能的能力。与配偶体特异性结合的功能特性是适配体的固有特性。典型的适配体的大小是6-35kDa(20-100个核苷酸)，以微摩尔至亚纳摩尔分子亲和力结合其配偶体，并且可以区分紧密相关的靶标(例如，适配体可以选择性地结合来自相同基因家族的相关蛋白)。在一些实施例中，适配体为250-500个核苷酸。适配体能够使用通常见到的分子间相互作用，诸如氢键、静电互补性、疏水性接触和空间排阻来与特定配偶体结合。适配体具有用作治疗和诊断的许多期望的特征，包括高特异性和亲和力、低免疫原性、生物学功效以及优异的药代动力学特性。适配体可以包含由共价连接的互补多核苷酸的杂交形成的分子茎和环结构(例如，发夹环结构)。茎包含杂交的多核苷酸，并且环是共价连接两个互补多核苷酸的区域。
在一些实施例中，靶是小分子。例如，小分子可以是大环分子、抑制剂、药物、或化合物。在一些实施例中，小分子含有不超过五个氢键供体。在一些实施例中，小分子含有不超过十个氢键受体。在一些实施例中，小分子具有500道尔顿或更小的分子量。在一些实施例中，小分子具有从约180至500道尔顿的分子量。在一些实施例中，小分子含有不超过五的辛醇-水分配系数lop P。在一些实施例中，小分子具有从-0.4至5.6的分配系数log P。在一些实施例中，小分子具有从40至130的摩尔折射率。在一些实施例中，小分子含有从约20至约70个原子。在一些实施例中，小分子具有140埃2或更小的极性表面积。
在一些实施例中，靶是细胞。例如，靶是完整细胞、用化合物(例如，药物)处理的细胞、固定的细胞、裂解的细胞、或其任何组合。在一些实施例中，靶是单个细胞。在一些实施例中，靶是多个细胞。
底物
靶可以调节底物。与线性RNA的缀合部分缀合的化合物可以与底物结合。线性RNA中的结合位点可以结合底物。底物包括但不限于核酸(例如RNA、DNA、RNA-DNA杂交体)，小分子(例如药物)，适配体，多肽，蛋白，脂质，碳水化合物，抗体，病毒，病毒颗粒，膜，多组分复合物，细胞器，细胞，其他细胞部分，其任何片段及其任何组合。(参见例如，Fredriksson等人,(2002)Nat Biotech[自然生物技术]20:473-77；Gullberg等人,(2004)PNAS[美国国家科学院院刊],101:8420-24)。例如，底物可以是单链RNA、双链RNA、单链DNA、双链DNA、包含一个或多个双链区域和一个或多个单链区域的DNA或RNA、RNA-DNA杂交体、小分子、适配体、多肽、蛋白质、脂质、碳水化合物、抗体、抗体片段、抗体混合物、病毒颗粒、膜、多组分复合物、细胞、细胞部分、其任何片段、或其任何组合。底物可以是底物蛋白。底物蛋白可以通过靶蛋白修饰，该靶蛋白可以调节涉及底物蛋白的细胞过程。
底物蛋白可以是单个蛋白。底物蛋白可以是蛋白聚集体。在一些实施例中，底物蛋白是蛋白质、细胞器、脂蛋白、糖蛋白、磷蛋白、血红素蛋白、黄素蛋白、金属蛋白、核糖核酸蛋白、或其任何组合。底物蛋白可以与疾病或病症相关。例如，底物蛋白是疾病相关蛋白。在一些实施例中，底物蛋白是错误折叠蛋白。在一些实施例中，与底物蛋白的野生型形式相比，底物蛋白包含突变。底物蛋白包括但不限于肾上腺素能受体、ALK、雄激素受体、BCR-ABL、BRD2、BRD3、BRD4、BRD9、BTK、c-ABL、c-Met、CDK9、EGFR、ERα、ERRα、FLT3、FKBP12、GFP-卤代标签7、HER2、MDM2、p53、PDE4、RIPK2、sirt2、TBK1、TRIM24、以及其组合。底物蛋白可以选自由以下组成的组：FoxOl、HDAC、DP-1、E2F、ABL、ALK、AMPK、BRK、BRSK I、BRSK2、BTK、CAMKKI、CAMKKα、CAMKKβ、Rb、Suv39HI、SCF、pl9INK4D、GSK-3、pi 8INK4、myc、细胞周期蛋白E、CDK2、CDK9、CDG4/6、细胞周期蛋白D、pl6 INK4A、cdc25A、BMII、SCF、Akt、CHKl/2、CIδ、CKIγ、C 2、CLK2、CSK、DDR2、DYRKIA/2/3、EF2K、EPH-A2/A4/Bl/B2/B3/B4、EIF2A 3、Smad2、Smad3、Smad4、Smad7、p53、p21 Cipl、PAX、Fyn、CAS、C3G、SOS、Tal、Raptor、RACK-I、CRK、Rapl、Rae、KRas、NRas、HRas、GRB2、FAK、PBK、spred、Spry、mTOR、MPK、LKBl、PAK 1/2/4/5/6、PDGFRA、PYK.2、Src、SRPKI、PLC、PKC、PKA、PKB、α/β、PKCα/γ/ζ、PKD、PLKl、PRAK、PRK2、RIPK2、WA VE-2、TSC2、DAPKl、BAD、IMP、C-TAKI、TAKI、TAOl、TBKI、TESKI、TGFBRI、TIE2、TLKI、TrkA、TSSKI、TTBKI/2、TTK、Tpl2/cotl、MEKI、MEK2、PLDL Erkl、Erk2、Erk5、Erk8、p90RSK、PEA-15、SRF、p27 KIPI、TIF la、HMGNI、ER81、MKP-3、c-Fos、FGF-Rl、GCK、GSK3β、HER4、HIPKI/2/3/、IGF-IR、cdc25、UBF、LAMTOR2、Statl、StaO、CREB、JAK、Src、SNCA、PTEN、NF-κB、HECTH9、Bax、HSP70、HSP90、Apaf-1、Cyto c、BCL-2、Bcl-xL、BCL-6、Smac、XIAP、半胱天冬酶-9、半胱天冬酶-3、半胱天冬酶-6、半胱天冬酶-7、CDC37、TAB、IKK、TRADD、TRAF2、RIPI、FLIP、TAKI、JNKl/2/3、Lek、A-Raf、B-Raf、C-Raf、MOS、MLKl/3、MN 1/2、MSKl、MST2/3/4、MPSKI、MEKKl、ME K4、MEL、ASKI、MINK I、MKK l/2/3/4/6/7、NE、2a/6/7、NUAKI、OSRI、SAP、STK33、Syk、Lyn、PDKI、PHK、PIM 1/2/3、共济失调蛋白-1、mTORCl、MDM2、p21 Wafl、细胞周期蛋白Dl、Lamln A、Tpl2、Myc、连环蛋白、Wnt、IKK-β、IKKγ、IKK-α、IKK-ε、ELK、p65Re1A、IRAKI、IRA 2、IRAK4、IRR、FADD、TRAF6、TRAF3、MKK3、MKK6、ROCK2、RSKI/2、SGK 1、SmMLCK、SIK2/3、ULKI/2、VEGFRI、WNK 1、YESI、ZAP70、MAP4K3、MAP4K5、MAPKlb、MAPKAP-K2 K3、p38、α/β/δ/γMAPK、极光激酶A、极光激酶B、极光激酶C、MCAK、Clip、MAPKAPK、FAK、MARK l/2/3/4、Mucl、SHC、CXCR4、Gap-I、Myc、β-连环蛋白/TCF、Cbl、BRM、Mell、BRD2、BRD3、BRD4、AR、RAS、ErbB3、EGFR、IREI、HPKI、RIPK2、以及ERa、PCAF/GCN5，包括所有变体、突变、剪接变体、插入缺失以及其融合。
底物蛋白通过以下肽序列的翻译后修饰来修饰：例如，乙酰化、酰化、腺苷酸化、ADP-核糖基化、烷基化、酰胺化、酰胺键形成、氨基酸加成、精氨酸化、β-赖氨酸加成、丁酰化、氨基甲酰化、羰基化、羧基化、瓜氨酸化、C-连接的糖基化、巴豆酰化、二苯甲酰胺形成、脱乙酰化、去甲基化、乙醇胺磷酸甘油连接、法呢基化、黄素部分连接、甲酰化、γ-羧基谷氨酸、γ-羧基化、香叶醛化、戊二酰化、谷胱甘肽化、糖基化、GPI-锚形成、血红素C连接、羟基化、羧腐胺赖氨酸形成、碘化、ISG化、异戊二烯化、脂酰化、丙二酰化、甲基化、肉豆蔻酰化、N-酰化、N-连接的糖基化、类泛素化、硝化、亚硝基化、核苷酸加成、O-酰化、O-连接的糖基化、氧化、棕榈酰化、磷酸酯形成、氨基磷酸酯形成、磷酸化、磷酸泛酰巯基乙胺化、聚谷氨酸化、聚糖基化、聚唾液酸化、异戊二烯化、丙酰化、焦谷氨酸形成、吡咯烷酮羧酸、吡咯基化、丙酮酸、亚视网膜基希夫碱形成、S-酰化、S-二酰基甘油、S-谷胱甘肽化、S-连接的糖基化、S-亚硝基化、琥珀酰化、硫酸化、S-硫基化、S-亚磺酰化、琥珀酰化、苏素化、泛素化、尿苷酰化或其组合。
例如，底物蛋白可以通过泛素化来标记降解。通过将泛素附接至赖氨酸残基侧链的氨基，可以标记底物蛋白降解。然后可以添加其他泛素以形成聚泛素链。然后，可以将此类聚泛素化蛋白引导至例如蛋白酶体、自噬体或溶酶体进行降解。
在一些实施例中，底物是抗体。抗体可以特异性结合至另一个分子的特定空间和极性组织。抗体可以是单克隆抗体、多克隆抗体、或重组抗体，并且可以通过本领域熟知的技术制备，这些技术如免疫宿主并收集血清(多克隆)，或通过制备连续的杂交细胞系并收集分泌蛋白(单克隆)，或通过克隆和表达核苷酸序列或其诱变形式，这些核苷酸序列或其诱变形式至少编码天然抗体的特异性结合所需的氨基酸序列。天然存在的抗体可以是包含通过二硫键相互连接的至少两个重(H)链和两个轻(L)链的蛋白质。每个重链可以由重链可变区(VH)和重链恒定区构成。重链恒定区可以包含三个结构域：CH1、CH2和CH3。每条轻链可以包含轻链可变区(VL)和轻链恒定区。轻链恒定区可包含一个结构域CL。VH和VL区可以进一步再分为高变区，称为互补决定区(CDR)，其间插着更为保守的区，称为框架区(FR)。每个VH和VL由从氨基末端至羧基末端按以下顺序排列的三个CDR和四个FR构成：FR1、CDR1、FR2、CDR2、FR3、CDR3、和FR4。抗体的恒定区可以介导免疫球蛋白与宿主组织或因子(包括免疫系统的各种细胞(例如，效应细胞)以及经典补体系统的第一组分(C1 q))的结合。抗体可以是任何同种型(例如，IgG、IgE、IgM、IgD、IgA和IgY)、类别(例如，lgG1、lgG2、lgG3、lgG4、lgA1和lgA2)、亚类或其经修饰的形式。抗体可以包括完整的免疫球蛋白或其片段。抗体片段可以是指抗体的保留特异性结合至结合部分(诸如抗原)的能力的一个或多个片段。另外，还包括免疫球蛋白或其片段的聚集体、聚合物和缀合物，只要维持对特定分子的结合亲和力即可。抗体片段的实例包括Fab片段，一种由VL、VH、CL和CH1结构域组成的单价片段；F(ab)2片段，一种包含由二硫桥在铰链区连接的两个Fab片段的双价片段；由VH和CH1结构域组成的Fd片段；由抗体的单一臂的VL和VH结构域组成的Fv片段；由VH结构域组成的单结构域抗体(dAb)片段(Ward等人,(1989)Nature[自然]341:544-46)；以及分离的CDR和单链片段(scFv)，其中VL和VH区配对以形成单价分子(称为单链Fv(scFv)；参见例如Bird等人,(1988)Science[科学]242:423-26；和Huston等人,(1988)PNAS[美国国家科学院院刊]85:5879-83)。因此，抗体片段包括Fab、F(ab)2、scFv、Fv、dAb等。尽管两个结构域VL和VH由单独的基因编码，但是可以使用重组方法将这两个结构域通过能够使它们形成为单条蛋白质链的人工肽接头来接合。此类单链抗体包括一个或多个抗原结合部分。抗体可以是多价抗体，例如二价、三价、四价、五价、六价、七价或八价抗体。抗体可以是多特异性抗体。例如，可以例如通过重组地结合任何两种或更多种抗原结合剂(例如，Fab、F(ab)2、scFv、Fv、IgG)来生成双特异性、三特异性、四特异性、五特异性、六特异性、七特异性或八特异性抗体。多特异性抗体可以用于使两个或更多个靶紧密接近。这些抗体片段可以使用本领域技术人员已知的常规技术获得，并且可以以与完整抗体相同的方式筛选这些片段的效用。抗体可以是人的、人源化的、嵌合的、分离的、狗、猫、驴、绵羊、任何植物、动物、或哺乳动物的。
在一些实施例中，底物是核糖核苷酸和/或脱氧核糖核苷酸(腺嘌呤、鸟嘌呤、胸腺嘧啶或胞嘧啶)的聚合形式，如DNA或RNA(例如，mRNA)。DNA包括在线性DNA分子(例如，限制性片段)、病毒、质粒、和染色体中发现的双链DNA。在一些实施例中，底物是单链、双链、小干扰RNA(siRNA)、信使RNA(mRNA)、转运RNA(tRNA)、染色体、基因、非编码基因组序列、基因组DNA(例如，片段化的基因组DNA)、经纯化的多核苷酸、分离的多核苷酸、杂交的多核苷酸、转录因子结合位点、线粒体DNA、核糖体RNA、真核多核苷酸、原核多核苷酸、合成的多核苷酸、连接的多核苷酸、重组多核苷酸、含有核酸类似物的多核苷酸、甲基化多核苷酸、脱甲基化多核苷酸、其任何片段、或其任何组合。在一些实施例中，靶是重组多核苷酸。在一些实施例中，底物是异源多核苷酸。例如，底物是由细菌(例如，大肠杆菌)、酵母、哺乳动物或昆虫细胞产生的多核苷酸(例如，与生物体异源的多核苷酸)。在一些实施例中，底物是具有突变、插入、缺失或多态性的多核苷酸。
在一些实施例中，底物是适配体。适配体是分离的核酸分子，该核酸分子以高特异性和亲和力结合至结合部分，诸如蛋白质。适配体具有用作治疗和诊断的许多期望的特征，包括高特异性和亲和力、低免疫原性、生物学功效以及优异的药代动力学特性。适配体可以包含由共价连接的互补多核苷酸的杂交形成的分子茎和环结构(例如，发夹环结构)。茎包含杂交的多核苷酸，并且环是共价连接两个互补多核苷酸的区域。
在一些实施例中，底物是小分子。例如，小分子可以是大环分子、抑制剂、药物、或化合物。在一些实施例中，小分子含有不超过五个氢键供体。在一些实施例中，小分子含有不超过十个氢键受体。在一些实施例中，小分子具有500道尔顿或更小的分子量。在一些实施例中，小分子具有从约180至500道尔顿的分子量。在一些实施例中，小分子含有不超过五的辛醇-水分配系数lop P。在一些实施例中，小分子具有从-0.4至5.6的分配系数log P。在一些实施例中，小分子具有从40至130的摩尔折射率。在一些实施例中，小分子含有从约20至约70个原子。在一些实施例中，小分子具有140埃2或更小的极性表面积。
在一些实施例中，底物是细胞。例如，底物是完整细胞、用化合物(例如，药物)处理的细胞、固定的细胞、裂解的细胞、或其任何组合。在一些实施例中，底物是单个细胞。在一些实施例中，靶是多个细胞。
底物的调节
如本文披露的线性RNA可以通过修饰底物来调节细胞过程。在一些实施例中，线性RNA包含与化合物结合的缀合部分。缀合部分可以是经修饰的多核糖核苷酸。化合物可以通过缀合部分与线性RNA缀合。在一些实施例中，化合物与靶结合，并且介导靶的底物修饰。在一些实施例中，第一化合物与靶结合，并且第二化合物与底物结合，并且该靶介导底物的调节。在一些实施例中，线性RNA与靶的底物结合，并且通过缀合部分与线性RNA缀合的化合物与靶结合，使靶及其底物结合在一起，以介导底物的修饰，例如翻译后修饰。在一些实施例中，线性RNA与靶的底物结合，并且通过缀合部分与线性RNA缀合的化合物与靶结合，使靶及其底物结合在一起，以介导底物的修饰，来介导涉及底物的细胞过程(例如，改变蛋白降解或信号转导)。在一些实施例中，靶是靶蛋白，并且底物是底物蛋白。
在一些实施例中，如本文披露的线性多核糖核苷酸持续存在于细胞或受试者中。在一些实施例中，如本文披露的线性多核糖核苷酸在细胞或受试者中比在小分子中持续存在得久。在一些实施例中，如本文披露的线性多核糖核苷酸在细胞或受试者中比在相应的蛋白水解靶向嵌合体小分子中持续存在得久。
底物蛋白的调节包含，例如，底物蛋白的化学修饰。在一些实施例中，底物蛋白的调节包含以下肽序列的翻译后修饰：例如，乙酰化、酰化、腺苷酸化、ADP-核糖基化、烷基化、酰胺化、酰胺键形成、氨基酸加成、精氨酸化、β-赖氨酸加成、丁酰化、氨基甲酰化、羰基化、羧基化、瓜氨酸化、C-连接的糖基化、巴豆酰化、二苯甲酰胺形成、脱乙酰化、去甲基化、乙醇胺磷酸甘油连接、法呢基化、黄素部分连接、甲酰化、γ-羧基谷氨酸、γ-羧基化、香叶醛化、戊二酰化、谷胱甘肽化、糖基化、GPI-锚形成、血红素C连接、羟基化、羧腐胺赖氨酸形成、碘化、ISG化、异戊二烯化、脂酰化、丙二酰化、甲基化、肉豆蔻酰化、N-酰化、N-连接的糖基化、类泛素化、硝化、亚硝基化、核苷酸加成、O-酰化、O-连接的糖基化、氧化、棕榈酰化、磷酸酯形成、氨基磷酸酯形成、磷酸化、磷酸泛酰巯基乙胺化、聚谷氨酸化、聚糖基化、聚唾液酸化、异戊二烯化、丙酰化、焦谷氨酸形成、吡咯烷酮羧酸、吡咯基化、丙酮酸、亚视网膜基希夫碱形成、S-酰化、S-二酰基甘油、S-谷胱甘肽化、S-连接的糖基化、S-亚硝基化、琥珀酰化、硫酸化、S-硫基化、S-亚磺酰化、琥珀酰化、苏素化、泛素化、尿苷酰化或其组合。
底物蛋白的调节可以改变底物蛋白的生物学活性。在一些实施例中，底物蛋白的调节改善或抑制两种或多种分子(例如蛋白质)的相互作用，改善或抑制复合物(例如蛋白质复合物)的形成，或改善或抑制酶促反应。在一些实施例中，底物蛋白的调节改变分子(例如，底物蛋白)的稳定性，或改善或抑制分子的合成(例如，改善或抑制转录、翻译或酶加工)。在一些实施例中，底物蛋白的调节改善或抑制泛素化，例如，一种或多种蛋白之一的泛素化。在一些实施例中，底物蛋白的调节通过蛋白酶体降解或溶酶体降解来改善或抑制蛋白降解，例如，一种或多种靶蛋白的降解。在一些实施例中，底物蛋白的调节改善或抑制信号转导途径，导致构象变化(例如，底物蛋白的构象改变)，导致底物蛋白的生物活性增加或降低，或改变底物蛋白的定位(例如，改变亚细胞定位)。在一些实施例中，底物蛋白的调节改变疾病或病症，例如，减少受试者的疾病或病症。在一些实施例中，底物蛋白的调节改善或抑制DNA损伤修复(例如，增加或降低DNA损伤修复的准确性，或增加或降低DNA损伤修复的处理效率)。在一些实施例中，底物蛋白的调节改善或抑制细胞周期进程，改善或抑制细胞分裂(例如，抑制疾病相关细胞亚群的细胞分裂)，改善或抑制细胞凋亡(例如，疾病相关细胞亚群的细胞凋亡)。在一些实施例中，底物蛋白的调节改善或抑制表观遗传修饰(例如，DNA甲基化或组蛋白修饰)。在一些实施例中，底物蛋白的调节通过改善或抑制表观遗传修饰，来改善或抑制基因表达。
在一些实施例中，本文所述的线性RNA用于改善抑制或多种底物蛋白的降解。本披露的线性RNA可以用于例如，将一种或多种底物蛋白引导至降解机器，使一种或多种底物蛋白与降解机器紧密接近，使一种或多种底物蛋白与可标记底物蛋白以降解的酶紧密接近，降低底物蛋白的稳定性(例如，缩短底物蛋白半衰期)，改善底物蛋白与降解过程中涉及的衔接蛋白的缔合，改善底物蛋白与可以将底物蛋白分选到降解途径中的分选剂或其组合的缔合。底物蛋白可以通过例如，蛋白酶体途径、溶酶体途径、自噬途径、或其组合来降解。
泛素化可以是多步骤反应，涉及三种类型酶的后续作用：E1泛素激活酶、E2泛素缀合酶和E3泛素连接酶。泛素可以在单个(单泛素化)或多个(多单泛素化)Lys残基处作为单体与底物蛋白结合。泛素部分可以通过另外的泛素(多泛素化)，经由其七个Lys残基(Lys6、Lys11、Lys27、Lys29、Lys33、Lys48和Lys63)中的任一个或N末端甲硫氨酸(Met1)，来进行进一步聚合。单个泛素聚合物可以包含一种类型的泛素键(同型)或混合泛素键(异型)，其中泛素通过两种或多种不同的键与其他泛素连接。在一些情况下，泛素也在两个或多个位点上修饰，形成支链聚合物。底物蛋白上的泛素可以通过泛素样调节剂(如SUMO、NEDD8和ISG15)或小分子化学品(如磷酸酯和乙酸酯)来修饰。泛素键及其修饰可以生成不同的结构并且募集特异的下游效应子。泛素链可以与衔接子结合，这些衔接子可以解码泛素链的独特结构，并且将底物蛋白上的信息传递给下游机器。
泛素化底物蛋白可以通过蛋白酶体降解。例如，衔接子(例如，RNP1、RPN10、RPN13、p62、Rad23/HR23、Dsk2/PLIC/泛醌蛋白、Ddi1)可以泛素化底物蛋白递送至蛋白酶体。然后，可以将底物蛋白去泛素化并穿入蛋白酶体的内部，其中该底物蛋白可以通过胰凝乳蛋白酶样、胰蛋白酶样以及半胱天冬酶样蛋白水解活性来降解。
也可将泛素化底物蛋白递送至自噬体和/或溶酶体进行降解。例如，泛素衔接子将底物蛋白与自噬泡(例如，p62/SQSTM-1/Sequestosome-1、BRCA1基因1的(NBR1)的近邻、HDAC6、ESCRT-0复合物、ESCRT-I复合物、ESCRT-II复合物、ESCRT-III复合物)连接。这些衔接子可以将泛素化的底物蛋白引导至自噬泡，例如，通过使用泛素结合结构域将泛素结合在底物蛋白上，并且使用LIR结构域将LC3结合在自噬泡上。
在一些实施例中，泛素化底物蛋白不经由蛋白酶体降解，而是以其它方式调节。泛素化可能的作用的多样性可以与底物蛋白上存在的泛素修饰(例如，单泛素化或多单泛素化)的数量，多泛素链的特征(例如，线性与支链的比较)，存在的键类型(例如，Lys6、Lys11、Lys27、Lys29、Lys33、Lys48、Lys63、Met1)，同型链与异型链、泛素样调节剂(如SUMO、NEDD8和ISG15)或小分子化学物质(如磷酸酯和乙酸酯)以及下游效应子(如可以解码泛素链独特结构的泛素衔接子)有关。
底物蛋白的泛素化可以影响例如细胞周期调节、DNA损伤反应、底物运输(例如，蛋白运输至质膜或从质膜运输)、内吞、先天免疫和细胞内信号传导。例如，底物蛋白的泛素化可以增加或降低生物活性，增加或降低与伴侣的相互作用，或增加或降低信号转导途径的活化。底物蛋白的泛素化可以具有包括但不限于免疫和炎性信号传导过程的调节(例如，NF-κB转录因子活化的调节、T和B细胞发育的调节、细胞因子信号传导的调节、TNF信号传导途径的调节、NOD样受体信号传导的调节、TLR信号传导的调节、IL-1B信号传导的调节、RIG-I样受体信号传导的调节)，细胞死亡的调节，胚胎发育的调节，自身免疫性疾病的调节，JNK磷酸化的调节，Wnt信号传导的调节及其组合的作用。
在一些实施例中，本文所述的线性RNA用于改善底物蛋白的泛素化(例如，用于蛋白酶体和/或溶酶体降解)。在一些实施例中，本文所述的线性RNA用于改善底物蛋白的泛素化，而无需进一步施用泛素连接酶(例如，与降解有关的线性RNA使用内源泛素连接酶)。在一些实施例中，线性RNA包含与底物蛋白结合的第一结合位点，和与泛素连接酶结合的第二结合位点。在一些实施例中，线性RNA包含与底物蛋白结合的第一结合位点，和与结合泛素连接酶的小分子结合的缀合部分。在一些实施例中，线性RNA包含与结合底物蛋白的小分子结合的缀合部分，和与泛素连接酶结合的结合位点。本披露的线性RNA与例如，E3泛素连接酶、HECT泛素连接酶、RING指泛素连接酶、U盒泛素连接酶、PHD指泛素连接酶、或其组合结合。例如，本披露的线性RNA可以与一种或多种泛素连接酶，这一种或多种泛素连接酶包括但不限于AFF4、AMFR、ANAPC11、ANKIB1、APC/C、AREL1、ARIH1、ARIH2、BARD1、β-TrCP1、BFAR、BIRC2、BIRC3、BIRC7、BIRC8、BMI1、BRAP、BRCA1、c-IAP1CBL、CBLB、CBLC、CBLL1、CCDC36、CCNB1IP1、Cereblon(CRBN)、CGRRF1、CHFR、CHIP、CNOT4、CUL9、CYHR1、DCST1、DTX1、DTX2、DTX3、DTX3L、DTX4、DZIP3、E4F1、E6AP、FANCL、G2E3、gp78、HACE1、HECTD1、HECTD2、HECTD3、HECTD4、HECW1、HECW2、HERC1、HERC2、HERC3、HERC4、HERC5、HERC6、HLTF、HOIL-IL、HOIP、HUL5、HUWE1、IAP、IRF2BP1、IRF2BP2、IRF2BPL、Itch、KCMF1、KMT2C、KMT2D、LNX1、LNX2、LONRF1、LONRF2、LONRF3、LRSAM1、LTN1、LUBAC、MAEA、MAP3K1、MARCH1、MARCH10、MARCH11、MARCH2、MARCH3、MARCH4、MARCH5、MARCH6、MARCH7、MARCH8、MARCH9、Mdm2、MDM4、MECOM、MEX3A、MEX3B、MEX3C、MEX3D、MGRN1、MIB1、MIB2、MID1、MID2、MKRN1、MKRN2、MKRN3、MKRN4P、MNAT1、MSL2、MUL1、MYCBP2、MYLIP、NEDD4、NEDD4L、NEURL1、NEURL1B、NEURL3、NFX1、NFXL1、NHLRC1、NOSIP、NSMCE1、Parkin、PARK2、PCGF1、PCGF2、PCGF3、PCGF5、PCGF6、PDZRN3、PDZRN4、PELI1、PELI2、PELI3、PEX10、PEX12、PEX2、PHF7、PHRF1、PJA1、PJA2、PLAG1、PLAGL1、PML、PPIL2、PRPF19、pVHL、RAD18、RAG1、RAPSN、RBBP6、RBCK1、RBX1、RC3H1、RC3H2、RCHY1、RFFL、RFPL1、RFPL2、RFPL3、RFPL4A、RFPL4AL1、RFPL4B、RFWD2、RFWD3、RING1、RLF、RLIM、RMND5A、RMND5B、RNF10、RNF103、RNF11、RNF111、RNF112、RNF113A、RNF113B、RNF114、RNF115、RNF121、RNF122、RNF123、RNF125、RNF126、RNF128、RNF13、RNF130、RNF133、RNF135、RNF138、RNF139、RNF14、RNF141、RNF144A、RNF144B、RNF145、RNF146、RNF148、RNF149、RNF150、RNF151、RNF152、RNF157、RNF165、RNF166、RNF167、RNF168、RNF169、RNF17、RNF170、RNF175、RNF180、RNF181、RNF182、RNF183、RNF185、RNF186、RNF187、RNF19A、RNF19B、RNF2、RNF20、RNF207、RNF208、RNF212、RNF212B、RNF213、RNF214、RNF215、RNF216、RNF217、RNF219、RNF220、RNF222、RNF223、RNF224、RNF225、RNF24、RNF25、RNF26、RNF31、RNF32、RNF34、RNF38、RNF39、RNF4、RNF40、RNF41、RNF43、RNF44、RNF5、RNF6、RNF7、RNF8、RNFT1、RNFT2、Rsp5、RSPRY1、San1、SCAF11、SCF、SHARPIN、SH3RF1、SH3RF2、SH3RF3、SHPRH、SIAH1、SIAH2、SIAH3、SMURF1、SMURF2、STUB1、SYVN1、TMEM129、Topors、TRAF2、TRAF3、TRAF4、TRAF5、TRAF6、TRAF7、TRAIP、TRIM10、TRIM11、TRIM13、TRIM15、TRIM17、TRIM2、TRIM21、TRIM22、TRIM23、TRIM24、TRIM25、TRIM26、TRIM27、TRIM28、TRIM3、TRIM31、TRIM32、TRIM33、TRIM34、TRIM35、TRIM36、TRIM37、TRIM38、TRIM39、TRIM4、TRIM40、TRIM41、TRIM42、TRIM43、TRIM43B、TRIM45、TRIM46、TRIM47、TRIM48、TRIM49、TRIM49B、TRIM49C、TRIM49D1、TRIM5、TRIM50、TRIM51、TRIM52、TRIM54、TRIM55、TRIM56、TRIM58、TRIM59、TRIM6、TRIM60、TRIM61、TRIM62、TRIM63、TRIM64、TRIM64B、TRIM64C、TRIM65、TRIM67、TRIM68、TRIM69、TRIM7、TRIM71、TRIM72、TRIM73、TRIM74、TRIM75P、TRIM77、TRIM8、TRIM9、TRIML1、TRIML2、TRIP12、TTC3、UBE3A、UBE3B、UBE3C、UBE3D、UBE4A、UBE4B、UBOX5、UBR1、UBR2、UBR3、UBR4、UBR5、UBR7、UHRF1、UHRF2、UNK、UNKL、VHL、VPS11、VPS18、VPS41、VPS8、WDR59、WDSUB1、WWP1、WWP2、XIAP、ZBTB12、ZFP91、ZFPL1、ZNF280A、ZNF341、ZNF511、ZNF521、ZNF598、ZNF645、ZNRF1、ZNRF2、ZNRF3、ZNRF4、Zswim2、ZXDC、由前述基因编码的蛋白质或其组合。例如，本披露的线性RNA与选自由以下组成的组的一种或多种泛素连接酶结合：von Rippel-Lindau(VHL)；cereblon；XIAP；E3A；MDM2；后期促进复合物(APC)；UBR5(EDDI)；SOCS/BC-盒/eloBC/CUL5/RING；LNXp80；CBX4；CBLLI；HACEI；HECTDI；HECTD2；HECTD3；HECWI；HECW2；HERCI；HERC2；HERC3；HERC4；HUWEI；ITCH；NEDD4；NEDD4L；PPIL2；PRPF19；PIASI；PIAS2；PIAS3；PIAS4；RANBP2；RNF4；RBXI；SMURFI；SMURF2；STUBI；TOPORS；TRIP12；UBE3A；UBE3B；UBE3C；UBE4A；UBE4B；UBOX5；UBR5；WWPI；WWP2；Parkin；A20/TNFAIP3；AMFR/gp78；ARA54；β-TrCPl/BTRC；BRCAI；CBL；CHIP/STUB I；E6；E6AP/UBE3A；F-盒蛋白15/FBXOIS；FBXW7/Cdc4；GRAIL/RNF128；HOIP/RNF3 l；cIAP-1/HIAP-2；cIAP-2/HIAP-l；cIAP(pan)；ITCH/AIP4；KAPI；MARCH8；；Mind Bomb 1/MIBI；MindBomb 2/MIB2；MuRFl/TRIM63；NDFIPI；NEDD4；NleL；Parkin；RNF2；RNF4；RNF8；RNF168；RNF43；SARTI；Skp2；SMURF2；TRAF-1；TRAF-2；TRAF-3；TRAF-4；TRAF-5；TRAF-6；TRIMS；TRIM21；TRIM32；UBR5；以及ZNRF3。本披露的环状RNA与一种或多种泛素连接酶结合，这一种或多种泛素连接酶包括但不限于，EP 3458101中表13-27的E3连接酶，其全文通过引用并入本文。
在一些实施例中，本文所述的线性RNA可以用于将底物蛋白引导至蛋白酶体降解，而不与E3泛素连接酶结合。例如，线性RNA可以包含与底物蛋白结合的第一结合位点，和将底物蛋白引导至蛋白酶体(例如，通过结合泛素连接酶衔接蛋白/复合物、蛋白酶体衔接蛋白/复合物、或蛋白酶体蛋白/复合物)的第二结合位点。本披露的线性RNA可以与例如，RNP1、RPN10、RPN13、p62、Rad23/HR23、Dsk2/PLIC/泛醌蛋白、Ddi1或其组合结合。本披露的线性RNA结合，例如FoxOl、HDAC、DP-1、E2F、ABL、ALK、AMPK、BRK、BRSK I、BRSK2、BTK、CAMKKI、CAMKKα、CAMKKβ、Rb、Suv39HI、SCF、pl9INK4D、GSK-3、pi 8INK4、myc、细胞周期蛋白E、CDK2、CDK9、CDG4/6、细胞周期蛋白D、pl6 INK4A、cdc25A、BMII、SCF、Akt、CHKl/2、CIδ、CKIγ、C 2、CLK2、CSK、DDR2、DYRKIA/2/3、EF2K、EPH-A2/A4/Bl/B2/B3/B4、EIF2A3、Smad2、Smad3、Smad4、Smad7、p53、p21 Cipl、PAX、Fyn、CAS、C3G、SOS、Tal、Raptor、RACK-I、CRK、Rapl、Rae、KRas、NRas、HRas、GRB2、FAK、PBK、spred、Spry、mTOR、MPK、LKBl、PAK 1/2/4/5/6、PDGFRA、PYK.2、Src、SRPKI、PLC、PKC、PKA、PKB、α/β、PKCα/γ/ζ、PKD、PLKl、PRAK、PRK2、RIPK2、WA VE-2、TSC2、DAPKl、BAD、IMP、C-TAKI、TAKI、TAOl、TBKI、TESKI、TGFBRI、TIE2、TLKI、TrkA、TSSKI、TTBKI/2、TTK、Tpl2/cotl、MEKI、MEK2、PLDL Erkl、Erk2、Erk5、Erk8、p90RSK、PEA-15、SRF、p27 KIPI、TIF la、HMGNI、ER81、MKP-3、c-Fos、FGF-Rl、GCK、GSK3β、HER4、HIPKI/2/3/、IGF-IR、cdc25、UBF、LAMTOR2、Statl、StaO、CREB、JAK、Src、SNCA、PTEN、NF-κB、HECTH9、Bax、HSP70、HSP90、Apaf-1、Cyto c、BCL-2、Bcl-xL、BCL-6、Smac、XIAP、半胱天冬酶-9、半胱天冬酶-3、半胱天冬酶-6、半胱天冬酶-7、CDC37、TAB、IKK、TRADD、TRAF2、RIPI、FLIP、TAKI、JNKl/2/3、Lek、A-Raf、B-Raf、C-Raf、MOS、MLKl/3、MN 1/2、MSKl、MST2/3/4、MPSKI、MEKKl、ME K4、MEL、ASKI、MINK I、MKK l/2/3/4/6/7、NE、2a/6/7、NUAKI、OSRI、SAP、STK33、Syk、Lyn、PDKI、PHK、PIM 1/2/3、共济失调蛋白-1、mTORCl、MDM2、p21 Wafl、细胞周期蛋白Dl、Lamln A、Tpl2、Myc、连环蛋白、Wnt、IKK-β、IKKγ、IKK-α、IKK-ε、ELK、p65Re1A、IRAKI、IRA 2、IRAK4、IRR、FADD、TRAF6、TRAF3、MKK3、MKK6、ROCK2、RSKI/2、SGK 1、SmMLCK、SIK2/3、ULKI/2、VEGFRI、WNK 1、YESI、ZAP70、MAP4K3、MAP4K5、MAPKlb、MAPKAP-K2 K3、p38、α/β/δ/γMAPK、极光激酶A、极光激酶B、极光激酶C、MCAK、Clip、MAPKAPK、FAK、MARK l/2/3/4、Mucl、SHC、CXCR4、Gap-I、Myc、β-连环蛋白/TCF、Cbl、BRM、Mell、BRD2、BRD3、BRD4、AR、RAS、ErbB3、EGFR、IREI、HPKI、RIPK2、ERa、或PCAF/GCN5，包括所有变体、突变、剪接变体、插入缺失以及其融合。
在一些实施例中，本文所述的线性RNA用于改善底物蛋白的溶酶体降解。溶酶体是膜封闭的细胞器，这些膜封闭的细胞器可以包含一系列消化酶来降解其内容物。可以通过例如内吞、吞噬作用、自噬、大自噬、小自噬、分子伴侣介导的自噬或多泡体途径将底物蛋白递送至溶酶体。内吞和吞噬作用可将底物蛋白从细胞外环境递送至溶酶体，例如通过连接一种或多种内吞或吞噬受体启动的过程。自噬可以将底物蛋白从细胞内环境递送至溶酶体。在大自噬中，蛋白质可以在胞质溶胶中形成的囊泡中螯合，并且然后与溶酶体融合以转移其内容物用于降解。在小自噬中，蛋白质可以在囊泡内捕获，这些囊泡直接通过溶酶体膜的内陷形成。然后，这些囊泡可以夹入溶酶体腔进行降解。在分子伴侣介导的自噬中，胞质溶胶中的底物蛋白可以通过组成型分子伴侣(70KDa(hsc70)的热休克同源蛋白)与底物蛋白中存在的五肽基序结合来识别。底物蛋白结合后，可以将底物蛋白转运至溶酶体腔中，并且进行降解。多泡体(MVB)是含有膜结合的腔内囊泡的内体的特定亚群。这些囊泡可以通过出芽至MVB腔而形成。分选机制可以确定，MVB内容物可以通过与溶酶体融合来降解，以及MVB内容物可以再循环至质膜。
在一些实施例中，本文所述的线性RNA用于改善底物蛋白的溶酶体降解。例如，线性RNA包含与底物蛋白结合的第一结合位点，和将底物蛋白引导至溶酶体的第二结合位点。本披露的线性RNA与例如，泛素连接酶衔接子或运输至溶酶体的第二底物(例如，p62/SQSTM-1/Sequestosome-1、BRCA1基因1的(NBR1)的近邻、HDAC6、ESCRT-0复合物、ESCRT-I复合物、ESCRT-II复合物、或ESCRT-III复合物)结合。在一些实施例中，本文所述的线性RNA用于将底物蛋白经由内吞引导至溶酶体。例如，线性RNA可以包含与底物蛋白结合的第一结合位点，和将底物蛋白引导至内吞受体的第二结合位点。在一些实施例中，本文所述的线性RNA用于将底物蛋白经由吞噬作用引导至溶酶体。例如，线性RNA包含与底物蛋白结合的第一结合位点，和将底物蛋白引导至吞噬受体的第二结合位点。在一些实施例中，本文所述的线性RNA用于将底物蛋白经由自噬引导至溶酶体，例如，经由大自噬、小自噬、分子伴侣介导的自噬、多泡体途径、或其组合。例如，线性RNA包含与底物蛋白结合的第一结合位点，和与调节自噬途径因子结合的第二结合位点，该因子例如，参与启动自噬途径或将底物分选到溶酶体。
在一些实施例中，本文所述的线性RNA用于改善或抑制底物蛋白的亚硝基化。例如，线性RNA包含与底物蛋白结合的第一结合位点，和与涉及亚硝基化因子结合的第二结合位点。涉及亚硝基化因子的实例包括但不限于亚硝酰酶、脱亚硝酰酶、NOS1、NOS2、NOS3、nNOS、iNOS、eNOS、血红蛋白、细胞珠蛋白、神经珠蛋白、细胞色素C、血浆铜蓝蛋白、硫氧还蛋白、GAPDH、半胱天冬酶3、CDK5、谷胱甘肽、磷脂酰肌醇聚糖1、AE1、半胱天冬酶3、HDAC、SIRT-1、DNA-PK、细胞凋亡的X连锁抑制剂、以及动力蛋白相关的蛋白1。
在一些实施例中，本文所述的线性RNA用于改善或抑制底物蛋白的乙酰化。例如，线性RNA包含与底物蛋白结合的第一结合位点，和与乙酰转移酶或脱乙酰基酶结合的第二结合位点。本披露的线性RNA与例如，赖氨酸乙酰转移酶、组蛋白乙酰转移酶、脱乙酰基酶、或其组合结合。例如，本披露的线性RNA与调节乙酰化的一种或多种因子结合，这一种或多种因子包括但不限于由ATAT1、CLOCK、CREBBP、ELP3、EP300、ESCO1、ESCO2、GTF3C4、HAT1、KAT14、KAT2A、KAT2B、MCM3AP、NCOA1、NCOA2、NCOA3、TAF1、HDAC1、HDAC2、HDAC3、HDAC4、HDAC5、HDAC6、HDAC7、HDAC8、HDAC8、HDAC9、HDAC10、HDAC11、SIRT1、SIRT2、SIRT3、SIRT4、SIRT5、SIRT6、以及SIRT7编码的蛋白质。
在一些实施例中，本文所述的线性RNA用于改善或抑制底物蛋白的苏素化。例如，线性RNA包含与底物蛋白结合的第一结合位点，和与调节苏素化因子结合的第二结合位点。例如，本披露的线性RNA与调节苏素化的一种或多种因子结合，这一种或多种因子包括但不限于SAE1、SAE2、UBA2、UBE2I、SUMO1、SUMO2、SUMO3、SUMO4、Senp、Ubc9、由前述基因编码的蛋白、或其组合。
在一些实施例中，本文所述的线性RNA用于改善或抑制底物蛋白的甲基化。例如，线性RNA包含与底物蛋白结合的第一结合位点，和与甲基转移酶结合的第二结合位点。本披露的线性RNA与，例如七β链甲基转移酶、SET甲基转移酶、SPOUT甲基转移酶、自由基SAM甲基转移酶、MetH活化甲基转移酶、同型半胱氨酸甲基转移酶、细胞膜甲基转移酶、前咕啉(precorrin)样甲基转移酶、TYW3甲基转移酶、去甲基化酶、或其组合结合。例如，本披露的线性RNA与调节甲基化的一种或多种因子结合，这一种或多种因子包括但不限于由以下编码的蛋白：AS3MT、ASH1L、ASMT、ASMTL、ATPSCKMT、BCDIN3D、BMT2、BUD23、CAMKMT、CARNMT1、CIAPIN1、CMTR1、CMTR2、COMT、COMTD1、COQ3、COQ5、DIMT1、DNMT1、DOT1L、DOT1L、EEF1AKMT1、EEF2KMT、EHMT1、EHMT2、EZH1、EZH2、FAM173A、FAM86B1、FAM86B2、FASN、FBL、FBLL1、FTSJ1、FTSJ3、GAMT、GNMT、GSTCD、HEMK1、HENMT1、HNMT、INMT、KMT2A、KMT2B、KMT2C、KMT2D、KMT2E、KMT5A、KMT5B、KMT5C、LCMT1、LCMT2、MECOM、MEPCE、MRM2、N6AMT1、NDUFAF5、NDUFAF7、NNMT、NSD1、NSD2、NSD3、PCMT1、PCMTD1、PCMTD2、PNMT、PRDM16、PRDM2、PRDM6、PRDM8、PRDM9、RNMT、RRP8、SETD1A、SETD1B、SETD2、SETD7、SETDB1、SETDB2、SMYD1、SMYD2、SMYD3、SUV39H1、SUV39H2、TFB1M、TFB2M、TGS1、THUMPD2、THUMPD3、TPMT、TRDMT1、ZCCHC4、KDM1A、JMJD1C、KDM1B、KDM2A、KDM2B、KDM3A、KDM3B、KDM4A、KDM4B、KDM4C、KDM4D、KDM4E、KDM4F、KDM5A、KDM5B、KDM5C、KDM5D、KDM6A、KDM6B、KDM7A、KDM8、PHF2、PHF8、以及UTY。
在一些实施例中，本文所述的线性RNA用于改善或抑制底物蛋白的磷酸化。例如，线性RNA包含与底物蛋白结合的第一结合位点，和与激酶或磷酸酶结合的第二结合位点。本披露的线性RNA结合例如，激酶、蛋白激酶、丝氨酸/苏氨酸激酶、酪氨酸激酶、受体酪氨酸激酶、脂肪激酶、磷脂酰肌醇激酶、鞘氨醇激酶碳水化合物激酶、胸苷激酶、组氨酸激酶、磷酸酶、酪氨酸磷酸酶、丝氨酸/苏氨酸磷酸酶、双特异性磷酸酶、组氨酸磷酸酶、磷蛋白蛋白磷酸酶、脂肪磷酸酶、卤酸脱卤酶、或其组合。例如，本披露的线性RNA与一种或多种激酶结合，这一种或多种激酶包括但不限于A6、A6ps1、A6ps2、A6r、AAK1、ABL、ACK、ACTR2、ACTR2B、ADCK1、ADCK2、ADCK3、ADCK4、ADCK5、AKT1、AKT2、AKT3、ALK、ALK1、ALK2、ALK4、ALK7、AlphaK1、AlphaK2、AlphaK3、AMPKa1、AMPKa2、ANKRD3、ANPa、ANPb、ARAF、ARAFps、ARG、ATM、ATR、AurA、AurAps1、AurAps2、AurB、AurBps1、AurC、AXL、BARK1、BARK2、BCKDK、BCR、BIKE、BLK、BMPR1A、BMPR1Aps1、BMPR1Aps2、BMPR1B、BMPR2、BMX、BRAF、BRAFps、BRD2、BRD3、BRD4、BRDT、BRK、BRSK1、BRSK2、BTK、BUB1、BUBR1、CaMK1a、CaMK1b、CaMK1d、CaMK1g、CaMK2a、CaMK2b、CaMK2d、CaMK2g、CaMK4、CaMKK1、CaMKK2、caMLCK、CASK、CCK4、CCRK、CDC2、CDC7、CDK10、CDK11、CDK2、CDK3、CDK4、CDK4ps、CDK5、CDK5ps、CDK6、CDK7、CDK7ps、CDK8、CDK8ps、CDK9、CDKL1、CDKL2、CDKL3、CDKL4、CDKL5、CGDps、ChaK1、ChaK2、CHED、CHK1、CHK2、CHK2ps1、CHK2ps2、CK1a、CK1a2、CK1aps1、CK1aps2、CK1aps3、CK1d、CK1e、CK1g1、CK1g2、CK1g2ps、CK1g3、CK2a1、CK2a1-rs、CK2a2、CLIK1、CLIK1L、CLK1、CLK2、CLK2ps、CLK3、CLK3ps、CLK4、COT、CRIK、CRK7、CSK、CTK、CYGD、CYGF、DAPK1、DAPK2、DAPK3、DCAMKL1、DCAMKL2、DCAMKL3、DDR1、DDR2、DLK、DMPK1、DMPK2、DNAPK、DRAK1、DRAK2、DYRK1A、DYRK1B、DYRK2、DYRK3、DYRK4、eEF2K、EGFR、EphA1、EphA10、EphA2、EphA3、EphA4、EphA5、EphA6、EphA7、EphA8、EphB1、EphB2、EphB3、EphB4、EphB6、Erk1、Erk2、Erk3、Erk3ps1、Erk3ps2、Erk3ps3、Erk3ps4、Erk4、Erk5、Erk7、FAK、FASTK、FER、FERps、FES、FGFR1、FGFR2、FGFR3、FGFR4、FGR、FLT1、FLT1ps、FLT3、FLT4、FMS、FRAP、FRK、Fused、FYN、G11、GAK、GCK、GCN2、GPRK4、GPRK5、GPRK6、GPRK6ps、GPRK7、GSK3A、GSK3B、H11、Haspin、HCK、HER2/ErbB2、HER3/ErbB3、HER4/ErbB4、HH498、HIPK1、HIPK2、HIPK3、HIPK4、HPK1、HRI、HRIps、HSER、HUNK、ICK、IGF1R、IKKa、IKKb、IKKe、ILK、INSR、IRAK1、IRAK2、IRAK3、IRAK4、IRE1、IRE2、IRR、ITK、JAK1、JAK2、JAK3、JNK1、JNK2、JNK3、KDR、KHS1、KHS2、KIS、KIT、KSGCps、KSR1、KSR2、LATS1、LATS2、LCK、LIMK1、LIMK2、LIMK2ps、LKB1、LMR1、LMR2、LMR3、LOK、LRRK1、LRRK2、LTK、LYN、LZK、MAK、MAP2K1、MAP2K1ps、MAP2K2、MAP2K2ps、MAP2K3、MAP2K4、MAP2K5、MAP2K6、MAP2K7、MAP3K1、MAP3K2、MAP3K3、MAP3K4、MAP3K5、MAP3K6、MAP3K7、MAP3K8、MAPKAPK2、MAPKAPK3、MAPKAPK5、MAPKAPKps1、MARK1、MARK2、MARK3、MARK4、MARKps01、MARKps02、MARKps03、MARKps04、MARKps05、MARKps07、MARKps08、MARKps09、MARKps10、MARKps11、MARKps12、MARKps13、MARKps15、MARKps16、MARKps17、MARKps18、MARKps19、MARKps20、MARKps21、MARKps22、MARKps23、MARKps24、MARKps25、MARKps26、MARKps27、MARKps28、MARKps29、MARKps30、MAST1、MAST2、MAST3、MAST4、MASTL、MELK、MER、MET、MISR2、MLK1、MLK2、MLK3、MLK4、MLKL、MNK1、MNK1ps、MNK2、MOK、MOS、MPSK1、MPSK1ps、MRCKa、MRCKb、MRCKps、MSK1、MSK2、MSSK1、MST1、MST2、MST3、MST3ps、MST4、MUSK、MYO3A、MYO3B、MYT1、NDR1、NDR2、NEK1、NEK10、NEK11、NEK2、NEK2ps1、NEK2ps2、NEK2ps3、NEK3、NEK4、NEK4ps、NEK5、NEK6、NEK7、NEK8、NEK9、NIK、NIM1、NLK、NRBP1、NRBP2、NuaK1、NuaK2、Obscn、OSR1、p38a、p38b、p38d、p38g、p70S6K、p70S6Kb、p70S6Kps1、p70S6Kps2、PAK1、PAK2、PAK2ps、PAK3、PAK4、PAK5、PAK6、PASK、PBK、PCTAIRE1、PCTAIRE2、PCTAIRE3、PDGFRa、PDGFRb、PDHK1、PDHK2、PDHK3、PDHK4、PDK1、PEK、PFTAIRE1、PFTAIRE2、PHKg1、PHKg1ps1、PHKg1ps2、PHKg1ps3、PHKg2、PI3K、PI4K2A、PI4KB、PIK3C2A、PIK3C2B、PIK3C2G、PIK3C2G、PIK3C3、PIK3CA、PIK3CG、PIK3R4、PIM1、PIM2、PIM3、PINK1、PIP4K2A、PIP5K1A、PIP5K1B、PIP5K1C、PITSLRE、PKACa、PKACb、PKACg、PKCa、PKCb、PKCd、PKCe、PKCg、PKCh、PKCi、PKCips、PKCt、PKCz、PKD1、PKD2、PKD3、PKG1、PKG2、PKN1、PKN2、PKN3、PKR、PLK1、PLK1ps1、PLK1ps2、PLK2、PLK3、PLK4、PRKX、PRKXps、PRKY、PRP4、PRP4ps、PRPK、PSKH1、PSKH1ps、PSKH2、PYK2、QIK、QSK、RAF1、RAF1ps、RET、RHOK、RIOK1、RIOK2、RIOK3、RIOK3ps、RIPK1、RIPK2、RIPK3、RNAseL、ROCK1、ROCK2、RON、ROR1、ROR2、ROS、RSK1、RSK2、RSK3、RSK4、RSKL1、RSKL2、RYK、RYKps、SAKps、SBK、SCYL1、SCYL2、SCYL2ps、SCYL3、SGK、SgK050ps、SgK069、SgK071、SgK085、SgK110、SgK196、SGK2、SgK223、SgK269、SgK288、SGK3、SgK307、SgK384ps、SgK396、SgK424、SgK493、SgK494、SgK495、SgK496、SIK、skMLCK、SLK、Slob、SMG1、smMLCK、SNRK、SPEG、SPHK1、SPHK2、SRC、SRM、SRPK1、SRPK2、SRPK2ps、SSTK、STK33、STK33ps、STLK3、STLK5、STLK6、STLK6ps1、STLK6-rs、SuRTK106、SYK、TAF1、TAF1L、TAK1、TAO1、TAO2、TAO3、TBCK、TBK1、TEC、TESK1、TESK2、TGFbR1、TGFbR2、TIE1、TIE2、TIF1a、TIF1b、TIF1g、TLK1、TLK1ps、TLK2、TLK2ps1、TLK2ps2、TNK1、Trad、Trb1、Trb2、Trb3、Trio、TRKA、TRKB、TRKC、TRRAP、TSSK1、TSSK2、TSSK3、TSSK4、TSSKps1、TSSKps2、TTBK1、TTBK2、TTK、TTN、TXK、TYK2、TYRO3、TYRO3ps、ULK1、ULK2、ULK3、ULK4、VACAMKL、VRK1、VRK2、VRK3、VRK3ps、Wee1、Wee1B、Wee1Bps、Wee1ps1、Wee1ps2、Wnk1、Wnk2、Wnk3、Wnk4、YANK1、YANK2、YANK3、YES、YESps、YSK1、ZAK、ZAP70、ZC1/HGK、ZC2/TNIK、ZC3/MINK、ZC4/NRK、以及由前述基因编码的蛋白。
在一些实施例中，本披露的线性RNA与一种或多种磷酸酶结合，这一种或多种磷酸酶包括但不限于由以下编码的磷酸酶：ACP1、ANP32A、ANP32B、ANP32C、ANP32D、ANP32E、AUXI、BPNT1、CABIN1、CDC14A、CDC14B、CDC14C、CDC25A、CDC25B、CDC25C、CDKN3、CHP、CNEP1、CTDSPL2、CTPTP1、CTPTP2、CTPTPL、DOLPP1、DUPD1、DUSP1、DUSP10、DUSP11、DUSP12、DUSP13、DUSP14、DUSP15、DUSP16、DUSP18、DUSP19、DUSP2、DUSP21、DUSP22、DUSP23、DUSP26、DUSP27、DUSP28、DUSP3、DUSP4、DUSP5、DUSP6、DUSP7、DUSP8、DUSP9、EPM2A、EYA1、EYA2、EYA3、EYA4、GAK、HACD1、HDDC2、HDHD1A、HDHD2、HDHD3、ILKAP、IMPA1、IMPA2、IMPAD1、INPP1、INPP5A、INPP5B、INPP5D、INPP5E、INPP5F、INPPL1、ITPA、LHPP、LOC283871、LPPR1、LPPR2、LPPR3、LPPR4、MDSP、MINPP1、MTM1、MTMR1、MTMR10、MTMR11、MTMR12、MTMR2、MTMR3、MTMR4、MTMR6、MTMR7、MTMR8、MTMR9、NUDT10、NUDT11、NUDT14、NUDT3、NUDT4、OCRL、PAP2D、PDP2、PDXP、PHACTR1、PHACTR2、PHACTR3、PHACTR4、PIB5PA、PNKP、PPA1、PPA2、PPAP2A、PPAP2B、PPAP2C、PPAPDC1A、PPAPDC1B、PPAPDC2、PPAPDC3、PPEF1、PPEF2、PPM1A、PPM1B、PPM1D、PPM1E、PPM1F、PPM1G、PPM1H、PPM1J、PPM1K、PPM1L、PPM1M、PPM1N、PPP1CA、PPP1CB、PPP1CC、PPP1R11、PPP1R12A、PPP1R12B、PPP1R12C、PPP1R14A、PPP1R14B、PPP1R14C、PPP1R14D、PPP1R16A、PPP1R16B、PPP1R1A、PPP1R1B、PPP1R1C、PPP1R2、PPP1R3A、PPP1R3B、PPP1R3C、PPP1R3D、PPP1R3F、PPP1R7、PPP1R8、PPP2CA、PPP2CB、PPP2R1A、PPP2R1B、PPP2R2A、PPP2R2B、PPP2R2C、PPP2R2D、PPP2R3A、PPP2R3B、PPP2R3C、PPP2R4、PPP2R5A、PPP2R5B、PPP2R5C、PPP2R5D、PPP2R5E、PPP3CA、PPP3CB、PPP3CC、PPP3R1、PPP3R2、PPP4C、PPP4R1、PPP5C、PPP6C、PPTC7、PRG2、PSPH、PSPH、PTEN、PTEN2、PTN4、PTP4A1、PTP4A2、PTP4A3、PTPC1、PTPM1、PTPN1、PTPN11、PTPN12、PTPN13、PTPN14、PTPN18、PTPN2、PTPN20A、PTPN20B、PTPN21、PTPN22、PTPN23、PTPN3、PTPN5、PTPN6、PTPN7、PTPN9、PTPRA-1、PTPRA-2、PTPRB、PTPRC-1、PTPRC-2、PTPRD-1、PTPRD-2、PTPRE-1、PTPRE-2、PTPRF-1、PTPRF-2、PTPRG-1、PTPRG-2、PTPRH、PTPRJ、PTPRK-1、PTPRK-2、PTPRM-1、PTPRM-2、PTPRN、PTPRN2、PTPRO、PTPRQ、PTPRR、PTPRS-1、PTPRS-2、PTPRT-1、PTPRT-2、PTPRU-1、PTPRU-2、PTPRZ1-1、PTPRZ1-2、RNGTT、RP11、SACM1L、SAMHD1、SAPS1、SAPS2、SAPS3、SBF1、SBF2、SET、SGPP1、SGPP2、SKIP、SSH1、SSH2、SSH3、STYX、STYXL1、SYNJ1、SYNJ2、TENC1、TIMM50、TNS1、TNS3、TPTE、TPTE2、以及UBLCP1。
在一些实施例中，本文所述的线性RNA用于改善或抑制底物蛋白的糖基化。例如，线性RNA包含与底物蛋白结合的第一结合位点，和与糖基转移酶、糖苷水解酶、或磺基转移酶结合的第二结合位点。例如，本披露的线性RNA与一种或多种糖基转移酶结合，这一种或多种糖基转移酶包括但不限于由以下编码的糖基转移酶：A3GALT2、A4GALT、A4GNT、ABO、ALG1、ALG10、ALG10B、ALG11、ALG12、ALG13、ALG14、ALG1L、ALG1L2、ALG2、ALG3、ALG5、ALG6、ALG8、ALG9、B3GALNT1、B3GALNT2、B3GALT1、B3GALT2、B3GALT4、B3GALT5、B3GALT6、B3GAT1、B3GAT2、B3GAT3、B3GLCT、B3GNT2、B3GNT3、B3GNT4、B3GNT5、B3GNT6、B3GNT7、B3GNT8、B3GNT9、B3GNTL1、B4GALNT1、B4GALNT2、B4GALNT3、B4GALNT4、B4GALT1、B4GALT2、B4GALT3、B4GALT4、B4GALT5、B4GALT6、B4GALT7、C1GALT1、CHPF、CHPF、CHPF2、CHPF2、CHSY1、CHSY1、CHSY3、CHSY3、COLGALT1、COLGALT2、CSGALNACT1、CSGALNACT2、DPM1、EOGT、EXT1、EXT2、EXTL1、EXTL2、EXTL3、FUT1、FUT10、FUT11、FUT2、FUT3、FUT4、FUT5、FUT6、FUT7、FUT8、FUT9、GALNT1、GALNT10、GALNT11、GALNT12、GALNT13、GALNT14、GALNT15、GALNT16、GALNT17、GALNT18、GALNT2、GALNT3、GALNT4、GALNT5、GALNT6、GALNT7、GALNT8、GALNT9、GALNTL5、GALNTL6、GBGT1、GCNT1、GCNT2、GCNT3、GCNT4、GCNT7、GLT1D1、GLT6D1、GLT8D1、GLT8D2、GTDC1、GXYLT1、GXYLT2、GYG1、GYG2、GYS1、GYS2、HAS1、HAS2、HAS3、LARGE1、LARGE2、LFNG、MFNG、MGAT1、MGAT2、MGAT3、MGAT4A、MGAT4B、MGAT4C、MGAT4D、MGAT5、MGAT5B、OGT、PIGA、PIGB、PIGM、PIGV、PIGZ、POFUT1、POFUT2、POGLUT1、POGLUT2、POGLUT3、POMGNT1、POMGNT2、POMT1、POMT2、PYGB、PYGL、PYGM、RFNG、RXYLT1、ST3GAL1、ST3GAL2、ST3GAL3、ST3GAL4、ST3GAL5、ST3GAL6、ST6GAL1、ST6GAL2、ST6GALNAC1、ST6GALNAC2、ST6GALNAC3、ST6GALNAC4、ST6GALNAC5、ST6GALNAC6、ST8SIA1、ST8SIA2、ST8SIA3、ST8SIA4、ST8SIA5、ST8SIA6、STT3A、STT3B、UGCG、UGGT1、UGGT2、UGT1A、UGT1A1、UGT1A10、UGT1A11P、UGT1A12P、UGT1A13P、UGT1A2P、UGT1A3、UGT1A4、UGT1A5、UGT1A6、UGT1A7、UGT1A8、UGT1A9、UGT2A1、UGT2A2、UGT2A3、UGT2B10、UGT2B11、UGT2B15、UGT2B17、UGT2B24P、UGT2B25P、UGT2B26P、UGT2B27P、UGT2B28、UGT2B29P、UGT2B4、UGT2B7、UGT3A1、UGT3A2、UGT8、XXYLT1、XYLT1、以及XYLT2。
在一些实施例中，本披露的线性RNA与一种或多种糖苷水解酶结合，这一种或多种糖苷水解酶包括但不限于由以下编码的糖苷水解酶：AGL、AMY1A、AMY1B、AMY1C、AMY2A、AMY2B、AMYP1、CEMIP、CEMIP2、CHI3L1、CHI3L2、CHIA、CHID1、CHIT1、CTBS、EDEM1、EDEM2、EDEM3、FUCA1、FUCA2、GAA、GANAB、GANC、GBA3、GBE1、GLA、GLB1、GLB1L、GLB1L2、GLB1L3、HEXA、HEXB、HEXD、HPSE、HPSE2、HYAL1、HYAL2、HYAL3、HYAL4、HYAL6P、KL、KLB、LALBA、LCT、LCTL、LYG1、LYG2、LYZ、LYZL1、LYZL2、LYZL4、LYZL6、MAN1A1、MAN1A2、MAN1B1、MAN1C1、MAN2A1、MAN2A2、MAN2B1、MAN2B2、MAN2C1、MANBA、MANBAL、MANEA、MANEAL、MGAM、MGAM2、MYORG、NAGA、NEU1、NEU2、NEU3、NEU4、OGA、OVGP1、SI、SLC3A1、SLC3A2、SPACA3、SPACA5、SPACA5B、以及SPAM1。
药物组合物
本发明包括本文披露的线性RNA与一种或多种药学上可接受的赋形剂组合的任何组合物。药学上可接受的赋形剂可以是非载体赋形剂。非载体赋形剂用作组合物(诸如，如本文所述的环状多核糖核苷酸)的媒介物或介质。非载体赋形剂用作组合物(诸如，如本文所述的线性多核糖核苷酸)的媒介物或介质。非载体赋形剂的非限制性实例包括溶剂、水性溶剂、非水溶剂、分散介质、稀释剂、分散剂、助悬剂、表面活性剂、等渗剂、增稠剂、乳化剂、防腐剂、聚合物、肽、蛋白质、细胞、透明质酸酶、分散剂、制粒剂、崩解剂、粘合剂、缓冲剂(例如，磷酸盐缓冲盐水(PBS))、润滑剂、油及其混合物。非载体赋形剂可以是经美国食品和药物管理局(FDA)批准并列在非活性成分数据库中的不表现出细胞穿透作用的任一种非活性成分。药物组合物可任选地包含一种或多种另外的活性物质，例如治疗和/或预防活性物质。本发明的药物组合物可以是无菌的和/或无热原的。可以在以下中找到药学制剂的配制和/或生产中的一般考虑：例如，Remington:The Science and Practice of Pharmacy21st ed.[雷明顿：药学科学与实践第21版],Lippincott Williams&Wilkins,2005(将其通过引用以其全文并入本文)。在一方面，本发明包括产生本文所述的药物组合物的方法，该方法包括产生线性多核糖核苷酸。
尽管本文提供的药物组合物的描述主要针对适合于施用至人的药物组合物，但是本领域技术人员应理解，此类组合物通常适合于施用至任何其他动物，例如非人动物和非人哺乳动物。因此，本文所述的药物组合物可用于治疗和兽医学。在一些实施例中，本文提供的药物组合物(例如，包含如本文所述的线性RNA)适于施用至受试者，其中该受试者是非人动物，例如适合兽用。为了使组合物适合于施用给各种动物而对适合于施用至人的药物组合物的修饰是熟知的，并且普通兽医药理师可以仅通过普通的实验(如果有的话)来设计和/或进行这种修饰。预期施用药物组合物的受试者包括但不限于任何动物，如人和/或其他灵长类；哺乳动物，包括与商业有关的哺乳动物，例如宠物和牲畜动物，如牛、猪、马、绵羊、山羊、猫、狗、小鼠和/或大鼠；和/或鸟类，包括与商业有关的鸟类，如鹦鹉、家禽、鸡、鸭、鹅、母鸡或公鸡和/或火鸡；动物园动物，例如猫科动物；非哺乳类动物，例如爬行动物、鱼类、两栖动物等。
本文所述的药物组合物的配制品可以通过药理学领域中已知的或以后开发的任何方法来制备。通常，此类制备方法包括以下步骤：使活性成分与赋形剂和/或一种或多种其他辅助成分结合，并且然后，如果必要和/或期望的话，将产品分开、成形和/或包装。
本文所述的药物组合物可以采用适合单次施用精确剂量的单位剂型。在单位剂型中，将配制品分成含有适当量的一种或多种化合物的单位剂量。单位剂量可以是包含离散量的配制品的包装形式。非限制性实例是包装的注射剂、小瓶或安瓿。水性悬浮液组合物可以包装在单剂量的不可重新封闭的容器中。可以将多剂量的可重新封闭的容器例如与防腐剂一起使用或不与防腐剂一起使用。注射用配制品能以单位剂型存在，例如在安瓿中或在具有防腐剂的多剂量容器中。
递送
本文所述的线性多核糖核苷酸可以包括在包含药学上可接受的载体或赋形剂的药物组合物中。本文所述的线性多核糖核苷酸可以包括在用于递送的药物组合物。本文所述的线性多核糖核苷酸可以与递送载体一起包含在药物组合物中。在一些实施例中，本文所述的线性多核糖核苷酸可以包括在不含任何载体的药物组合物中。在一些实施例中，所述的线性多核糖核苷酸可以包括在包含肠胃外可接受的稀释剂的药物组合物中。如本文披露的方法包括体内递送如本文披露的线性多核糖核苷酸，如本文披露的组合物、或如本文披露的药物组合物的方法，该方法包括将向受试者的细胞或组织，或受试者肠胃外施用该线性多核糖核苷酸、组合物、或药物组合物。
本文所述的递送方法包括线性多核糖核苷酸的组合物和肠胃外施用的方法。肠胃外递送系统可以包含线性多核糖核苷酸和肠胃外可接受的稀释剂。在一些实施例中，递送系统不含任何载体。在一些实施例中，组合物或药物组合物包含线性多核糖核苷酸和肠胃外可接受的稀释剂。在一些实施例中，组合物或药物组合物还不含任何载体。
可以将本文所述的药物组合物配制为例如包括药物赋形剂或载体。药物载体可以是膜、脂质双层和/或聚合物载体，例如脂质体，如纳米颗粒，例如脂质纳米颗粒，并且通过已知方法，如经由部分或完全包封该线性多核糖核苷酸递送至有需要的受试者(例如人或非人农业动物或家畜，例如牛、狗、猫、马、家禽)。此类方法包括但不限于转染(例如，脂质介导的阳离子聚合物、磷酸钙、树状聚合物)；病毒递送(例如慢病毒、逆转录病毒、腺病毒、AAV病毒)、fugene、原生质体融合、外来体介导的转移、脂质纳米颗粒介导的转移、及其任何组合。Cationic lipid-mediated delivery of proteins enables efficient protein-based genome editing in vitro and in vivo[阳离子脂质介导的蛋白质递送能够在体外和体内实现高效的基于蛋白质的基因组编辑].Nat Biotechnol[自然生物技术].2014年10月30日；33(1):73-80。递送方法也描述于例如Gori等人,Delivery and Specificity ofCRISPR/Cas9 Genome Editing Technologies for Human Gene Therapy[用于人类基因疗法的CRISPR/Cas9基因组编辑技术的递送和特异性].Human Gene Therapy[人类基因疗法疗].2015年7月,26(7):443-451.doi:10.1089/hum.2015.074；和Zuris等人。
另外的递送方法包括电穿孔(例如，使用流动电穿孔装置)或其他膜破裂方法(例如，核转染)、微注射、微注射轰击(“基因枪”)、直接声波加载、细胞挤压、光学转染、穿刺、磁转染、及其任何组合。例如，流动电穿孔装置包括用于容纳待穿孔的细胞(诸如如本文所述的细胞(例如，分离的细胞))悬浮液的腔室，该腔室至少部分由可反向充电的电极限定，其中该腔室的热阻小于大约110℃/瓦。
在一些实施例中，线性多核糖核苷酸或药物组合物作为裸递送配制品递送。裸递送配制品在不借助载体并且不对线性多核糖核苷酸进行共价修饰或者不部分或完全包封线性多核糖核苷酸的情况下将线性多核糖核苷酸递送至细胞。
裸递送配制品是不含载剂的配制品并且其中线性多核糖核苷酸没有结合有助于递送至细胞的部分的共价修饰，或者没有对线性多核糖核苷酸的部分或完全包封。在一些实施例中，没有与有助于递送至细胞的部分结合的共价修饰的线性多核糖核苷酸是未与有助于递送至细胞的蛋白质、小分子、颗粒、聚合物、或生物聚合物共价结合。没有结合有助于递送至细胞的部分的共价修饰的线性多核糖核苷酸不含例如，经修饰的磷酸酯基团，如硫代磷酸酯、硒代磷酸酯、硼代磷酸盐、硼代磷酸酯、磷酸氢盐、氨基磷酸酯、二氨基磷酸酯、烷基或芳基膦酸酯或磷酸三酯。
在一些实施例中，裸递送配制品可以不含以下中的任一种或全部：转染试剂、阳离子载体、碳水化合物载体、纳米颗粒载体、或蛋白质载体。例如，裸递送配制品可以不含植物糖原辛烯基琥珀酸酯、植物糖原β-糊精、酸酐修饰的植物糖原β-糊精、lipofectamine、聚乙烯亚胺、聚(三亚甲基亚胺)、聚(四亚甲基亚胺)、聚丙烯亚胺、氨基糖苷-多胺、双脱氧-二氨基-b-环糊精、精胺、亚精胺、聚(2-二甲基氨基)乙基甲基丙烯酸酯、聚(赖氨酸)、聚(组氨酸)、聚(精氨酸)、阳离子化明胶、树状聚合物、壳聚糖、1,2-二油酰基-3-三甲基铵-丙烷(DOTAP)、N-[1-(2,3-二油酰基氧基)丙基]-N,N,N-三甲基氯化铵(DOTMA)、1-[2-(油酰基氧基)乙基]-2-油烯基-3-(2-羟乙基)咪唑啉鎓氯化物(DOTIM)、2,3-二油酰基氧基-N-[2(精胺甲酰胺基)乙基]-N,N-二甲基-1-丙烷铵三氟乙酸酯(DOSPA)、3B-[N—(N\N'-二甲基氨基乙烷)-氨基甲酰基]胆固醇盐酸盐(DC-胆固醇HCl)、双十七烷基酰胺基甘氨酰亚精胺(DOGS)、N,N-二硬脂基-N,N-二甲基溴化铵(DDAB)、N-(1,2-二肉豆蔻基氧基丙-3-基)-N,N-二甲基-N-羟乙基溴化铵(DMRIE)、N,N-二油烯基-N,N-二甲基氯化铵(DODAC)、人血清白蛋白(HSA)、低密度脂蛋白(LDL)、高密度脂蛋白(HDL)、或球蛋白。
裸递送配制品可以包含非载体赋形剂。在一些实施例中，非载体赋形剂可以包括非活性成分。在一些实施例中，非载体赋形剂可以包括缓冲液，例如PBS。在一些实施例中，非载体赋形剂可以是溶剂、非水性溶剂、稀释剂(例如，肠胃外可接受的稀释剂)、悬浮助剂、表面活性剂、等渗剂、增稠剂、乳化剂、防腐剂、聚合物、肽、蛋白质、细胞、透明质酸酶、分散剂、制粒剂、崩解剂、粘合剂、缓冲剂、润滑剂、或油。
在一些实施例中，裸递送配制品可以包含稀释剂(例如，肠胃外可接受的稀释剂)。稀释剂可以是液体稀释剂或固体稀释剂。在一些实施例中，稀释剂可以是RNA增溶剂、缓冲液、或等渗剂。RNA增溶剂的实例包括水、乙醇、甲醇、丙酮、甲酰胺、和2-丙醇。缓冲液的实例包括2-(N-吗啉代)乙磺酸(MES)、Bis-Tris、2-[(2-氨基-2-氧乙基)-(羧甲基)氨基]乙酸(ADA)、N-(2-乙酰胺基)-2-氨基乙烷磺酸(ACES)、哌嗪-N,N′-双(2-乙烷磺酸)(PIPES)、2-[[1,3-二羟基-2-(羟甲基)丙-2-基]氨基]乙烷磺酸(TES)、3-(N-吗啉代)丙磺酸(MOPS)、4-(2-羟乙基)-1-哌嗪乙烷磺酸(HEPES)、Tris、Tricine、Gly-Gly、Bicine或磷酸盐。等渗剂的实例包括甘油、甘露醇、聚乙二醇、丙二醇、海藻糖、或蔗糖。
本发明进一步涉及宿主或宿主细胞，该宿主或宿主细胞包含本文所述的线性多核糖核苷酸。在一些实施例中，宿主或宿主细胞是植物、昆虫、细菌、真菌、脊椎动物、哺乳动物(例如，人)或其他生物体或细胞。
在一些实施例中，线性多核糖核苷酸在宿主中是非免疫原性的。在一些实施例中，与由参考化合物(例如缺少加密原的线性多核糖核苷酸)引发的应答相比，线性多核糖核苷酸降低或不能产生宿主免疫系统应答。一些免疫应答包括但不限于体液免疫应答(例如，抗原特异性抗体的产生)和细胞介导的免疫应答(例如，淋巴细胞增殖)。
在一些实施例中，使宿主或宿主细胞接触(例如，递送至或施用至)线性多核糖核苷酸。在一些实施例中，宿主是哺乳动物，诸如人。可以在施用后的任何时间测量宿主中线性多核糖核苷酸、表达产物、或两者的量。在某些实施例中，测定培养物中宿主生长的时程。如果在环状多核糖核苷酸存在时生长增加或减少，则表达产物或两者都被鉴定为在增加或减少宿主的生长方面是有效的。
递送方法
向将如本文所述的线性多核糖核苷酸或如本文所述的其组合物递送至细胞、组织或受试者的方法，包括向受试者的细胞或组织，或受试者肠胃外施用如本文所述的环状多核糖核苷酸或其组合物。
在一些实施例中，递送方法是体内方法。例如，递送如本文所述的线性多核糖核苷酸的方法包括向有需要的受试者肠胃外施用如本文所述的药物组合物。在一些实施例中，线性多核糖核苷酸的量有效地对受试者的细胞或组织具有生物学作用。在一些实施例中，如本文所述的药物组合物包含载体。在一些实施例中，如本文所述的药物组合物包含稀释剂并且不含任何载体。在一些实施例中，肠胃外施用是静脉内。在一些实施例中，肠胃外施用是肌内。在一些实施例中，肠胃外施用是眼科的。在一些实施例中，肠胃外施用是局部的。
在一些实施例中，静脉内施用线性多核糖核苷酸或其组合物。在一些实施例中，口服施用线性多核糖核苷酸、其组合物或其药物组合物。在一些实施例中，经鼻施用线性多核糖核苷酸、其组合物或其药物组合物。在一些实施例中，经吸入施用线性多核糖核苷酸、其组合物或其药物组合物。在一些实施例中，局部施用线性多核糖核苷酸、其组合物或其药物组合物。在一些实施例中，眼科施用线性多核糖核苷酸、其组合物或其药物组合物。在一些实施例中，经直肠施用线性多核糖核苷酸、其组合物或其药物组合物。在一些实施例中，经注射施用线性多核糖核苷酸、其组合物或其药物组合物。施用可以是全身性施用。施用可以是局部施用。在一些实施例中，静脉内施用线性多核糖核苷酸、其组合物或其药物组合物。在一些实施例中，动脉内施用线性多核糖核苷酸、其组合物或其药物组合物。在一些实施例中，腹膜内施用线性多核糖核苷酸、其组合物或其药物组合物。在一些实施例中，皮内施用线性多核糖核苷酸、其组合物或其药物组合物。在一些实施例中，颅内施用线性多核糖核苷酸、其组合物或其药物组合物。在一些实施例中，鞘内施用线性多核糖核苷酸、其组合物或其药物组合物。在一些实施例中，淋巴内施用线性多核糖核苷酸、其组合物或其药物组合物。在一些实施例中，皮下施用线性多核糖核苷酸、其组合物或其药物组合物。在一些实施例中，肌内施用线性多核糖核苷酸、其组合物或其药物组合物。在一些实施例中，通过眼内施用来施用线性多核糖核苷酸、其组合物或其药物组合物。在一些实施例中，通过耳蜗内(内耳)施用来施用线性多核糖核苷酸、其组合物或其药物组合物。在一些实施例中，通过气管内施用来施用线性多核糖核苷酸、其组合物或其药物组合物。在一些实施例中，如本文所述的任何递送方法是用载体进行的。在一些实施例中，用载体动脉内施用线性多核糖核苷酸、其组合物或其药物组合物。在一些实施例中，用载体腹膜内施用线性多核糖核苷酸、其组合物或其药物组合物。在一些实施例中，用载体皮内施用线性多核糖核苷酸、其组合物或其药物组合物。在一些实施例中，用载体颅内施用线性多核糖核苷酸、其组合物或其药物组合物。在一些实施例中，用载体鞘内施用线性多核糖核苷酸、其组合物或其药物组合物。在一些实施例中，用载体淋巴内施用线性多核糖核苷酸、其组合物或其药物组合物。在一些实施例中，用载体皮下施用线性多核糖核苷酸、其组合物或其药物组合物。在一些实施例中，用载体施用线性多核糖核苷酸、其组合物或其药物组合物。在一些实施例中，用载体肌内施用线性多核糖核苷酸、其组合物或其药物组合物。在一些实施例中，用载体通过眼内施用来施用线性多核糖核苷酸、其组合物或其药物组合物。在一些实施例中，用载体通过耳蜗内(内耳)施用来施用线性多核糖核苷酸、其组合物或其药物组合物。在一些实施例中，用载体通过气管内施用来施用线性多核糖核苷酸、其组合物或其药物组合物。在一些实施例中，如本文所述的任何递送方法是在不借助于在裸递送配制品中的载体的情况下进行。在一些实施例中，在不借助于在裸递送配制品中的载体的情况下，气管内施用线性多核糖核苷酸、其组合物或其药物组合物。在一些实施例中，在不借助于在裸递送配制品中的载体的情况下，动脉内施用线性多核糖核苷酸、其组合物或其药物组合物。在一些实施例中，在不借助于在裸递送配制品中的载体的情况下，腹膜内施用线性多核糖核苷酸、其组合物或其药物组合物。在一些实施例中，在不借助于在裸递送配制品中的载体的情况下，皮内施用线性多核糖核苷酸、其组合物或其药物组合物。在一些实施例中，在不借助于在裸递送配制品中的载体的情况下，颅内施用线性多核糖核苷酸、其组合物或其药物组合物。在一些实施例中，在不借助于在裸递送配制品中的载体的情况下，鞘内施用线性多核糖核苷酸、其组合物或其药物组合物。在一些实施例中，在不借助于在裸递送配制品中的载体的情况下，淋巴内施用线性多核糖核苷酸、其组合物或其药物组合物。在一些实施例中，在不借助于在裸递送配制品中的载体的情况下，皮下施用线性多核糖核苷酸、其组合物或其药物组合物。在一些实施例中，在不借助于在裸递送配制品中的载体的情况下，施用线性多核糖核苷酸、其组合物或其药物组合物。在一些实施例中，在不借助于在裸递送配制品中的载体的情况下，肌内施用线性多核糖核苷酸、其组合物或其药物组合物。在一些实施例中，在不借助于在裸递送配制品中的载体的情况下，通过眼内施用来施用线性多核糖核苷酸、其组合物或其药物组合物。在一些实施例中，在不借助于在裸递送配制品中的载体的情况下，通过耳蜗内(内耳)施用来施用线性多核糖核苷酸、其组合物或其药物组合物。在一些实施例中，在不借助于在裸递送配制品中的载体的情况下，通过气管内施用来施用线性多核糖核苷酸、其组合物或其药物组合物。
基于细胞和囊泡的载剂
可以向基于囊泡或其他膜的载体中的细胞施用本文所述的线性多核糖核苷酸、组合物、或药物组合物。
在一些实施例中，线性多核糖核苷酸、其组合物、或其药物组合物在基于细胞、囊泡或其他膜的载体中或经由该载体施用。在一些实施例中，线性多核糖核苷酸、其组合物、或其药物组合物可以配制在脂质体或其他类似的囊泡中。脂质体是球形囊泡结构，这些球形囊泡结构由围绕内部水性隔室的单层或多层的脂质双层和相对不可渗透的外部亲脂性磷脂双层构成。脂质体可以是阴离子的、中性的或阳离子的。脂质体具有生物相容性，无毒，可以递送亲水性和亲脂性药物分子，保护其货物免受血浆酶的降解，并将其装载运输穿过生物膜和血脑屏障(BBB)(关于综述，参见，例如，Spuch和Navarro,Journal of DrugDelivery[药物递送杂志],第2011卷,文章ID 469679,第12页,2011.doi:10.1155/2011/469679)。
囊泡可以由若干种不同类型的脂质制成；然而，磷脂最常用于生成脂质体作为药物载剂。用于制备多层囊泡脂质的方法是本领域已知的(参见例如美国专利号6,693,086，其关于多层囊泡脂质制备的传授内容通过引用并入本文)。尽管当脂质膜与水性溶液混合时，囊泡形成可以是自发的，但也可以通过经由使用均质器、超声波仪或挤压设备以振荡的形式施加力来加快囊泡形成(关于综述，参见例如，Spuch和Navarro,Journal of DrugDelivery[药物递送杂志],第2011卷,文章ID 469679,第12页,2011.doi:10.1155/2011/469679)。可以通过挤出通过具有减小尺寸的过滤器来制备挤出的脂质，如Templeton等人,Nature Biotech[自然生物技术],15:647-652,1997中所述，该文献关于挤出脂质制备的传授内容通过引用并入本文。
脂质纳米颗粒是为如本文所述的环状多核糖核苷酸分子或其药物组合物提供生物相容性和可生物降解的递送系统的载体的另一个实例。纳米结构化的脂质载剂(NLC)是经修饰的固体脂质纳米颗粒(SLN)，这些经修饰的固体脂质纳米颗粒保留了SLN的特征、改善了药物稳定性和负载能力、并且防止了药物泄漏。聚合物纳米颗粒(PNP)是药物递送的重要组成部分。这些纳米颗粒可以有效地将药物递送引导至特定靶标并且改善药物稳定性和受控的药物释放。也可以使用脂质聚合物纳米颗粒(PLN)，即一种组合了脂质体和聚合物的新型载剂。这些纳米颗粒具有PNP和脂质体的互补优势。PLN由核-壳结构构成；聚合物核提供了稳定的结构，并且磷脂壳提供了良好的生物相容性。这样，这两种组分增加了药物包封效率、促进了表面修饰、并且防止了水溶性药物的泄漏。对于综述，参见例如，Li等人2017,Nanomaterials[纳米材料]7,122；doi:10.3390/nano7060122。
载体的另外的非限制性实例包括碳水化合物载体(例如，酸酐修饰的植物糖原或糖原型材料)、蛋白质载体(例如，共价连接至环状多核糖核苷酸的蛋白质)、或阳离子载体(例如，阳离子脂质聚合物或转染试剂)。碳水化合物载体的非限制性实例包括植物糖原辛烯基琥珀酸酯、植物糖原β-糊精、和酸酐修饰的植物糖原β-糊精。阳离子载体的非限制性实例包括lipofectamine、聚乙烯亚胺、聚(三亚甲基亚胺)、聚(四亚甲基亚胺)、聚丙烯亚胺、氨基糖苷-多胺、双脱氧-二氨基-b-环糊精、精胺、亚精胺、聚(2-二甲基氨基)乙基甲基丙烯酸酯、聚(赖氨酸)、聚(组氨酸)、聚(精氨酸)、阳离子化明胶、树状聚合物、壳聚糖、1,2-二油酰基-3-三甲基铵-丙烷(DOTAP)、N-[1-(2,3-二油酰基氧基)丙基]-N,N,N-三甲基氯化铵(DOTMA)、1-[2-(油酰基氧基)乙基]-2-油烯基-3-(2-羟乙基)咪唑啉鎓氯化物(DOTIM)、2,3-二油酰基氧基-N-[2(精胺甲酰胺基)乙基]-N,N-二甲基-1-丙烷铵三氟乙酸酯(DOSPA)、3B-[N—(N\N'-二甲基氨基乙烷)-氨基甲酰基]胆固醇盐酸盐(DC-胆固醇HCl)、双十七烷基酰胺基甘氨酰亚精胺(DOGS)、N,N-二硬脂基-N,N-二甲基溴化铵(DDAB)、N-(1,2-二肉豆蔻基氧基丙-3-基)-N,N-二甲基-N-羟乙基溴化铵(DMRIE)、和N,N-二油烯基-N,N-二甲基氯化铵(DODAC)。蛋白质载体的非限制性实例包括人血清白蛋白(HSA)、低密度脂蛋白(LDL)、高密度脂蛋白(HDL)、或球蛋白。
外来体也可以用作本文所述的线性多核糖核苷酸或其药物组合物的药物递送媒介物。对于综述，参见Ha等人2016年7月.Acta Pharmaceutica Sinica B[药学学报]第6卷第4期,第287-296页；https://doi.org/10.1016/j.apsb.2016.02.001。
离体分化的红细胞也可以用作本文所述的线性多核糖核苷酸或其药物组合物的载体。参见例如，WO 2015073587；WO 2017123646；WO 2017123644；WO 2018102740；WO2016183482；WO 2015153102；WO 2018151829；WO 2018009838；Shi等人2014.Proc NatlAcad Sci USA[美国国家科学院院刊].111(28):10131-10136；美国专利9,644,180；Huang等人2017.Nature Communications[自然通讯]8:423；Shi等人2014.Proc Natl Acad SciUSA[美国国家科学院院刊].111(28):10131-10136。
例如，如WO 2018208728中所述的融合体组合物也可以用作载体来递送本文所述的线性多核糖核苷酸、其组合物或其药物组合物。
病毒体和病毒样颗粒(VLP)也可以用作将如本文所述的线性多核糖核苷酸、其组合物或其药物组合物递送至所靶向细胞的载体。
例如如国际专利公开号WO 2011097480、WO 2013070324、WO 2017004526、或WO2020041784中所述的植物纳米囊泡和植物信使包(PMP)也可以用作递送如本文所述的线性RNA的载体。
微泡也可用作载剂递送本文所述的线性多核糖核苷酸分子。参见，例如，US7115583；Beeri,R.等人，Circulation.[循环]2002年10月1日；106(14):1756-1759；Bez,M.等人，Nat Protoc.[自然实验手册]2019年4月；14(4):1015-1026；Hernot,S.等人，AdvDrug Deliv Rev.[高级药物递送综述]2008年6月30日；60(10):1153-1166；Rychak,J.J.等人，Adv Drug Deliv Rev.[高级药物递送综述]2014年6月；72:82-93。在一些实施例中，微泡是白蛋白包被的全氟化碳微泡。
丝心蛋白也可用作载体递送本文所述的线性多核糖核苷酸分子。参见，例如，Boopathy,A.V.等人,PNAS[美国科学院院报].116.33(2019):16473-1678；和He,H.等人,ACS Biomater.Sci.Eng[ACS生物材料科学与工程].4.5(2018):1708-1715。
应用
本文所述的线性多核糖核苷酸可施用于需要其的细胞、组织或受试者，例如以调节细胞功能，例如细胞、组织或受试者中的基因表达。本发明还考虑了调节细胞功能例如基因表达的方法，该方法包括向细胞、组织或有需要的受试者施用本文所述的线性多核糖核苷酸。施用的线性多核糖核苷酸可以是经修饰的线性多核糖核苷酸。在一些实施例中，施用的线性多核糖核苷酸是完全修饰的线性多核糖核苷酸。在一些实施例中，施用的线性多核糖核苷酸是杂交修饰的线性多核糖核苷酸。在其他实施例中，施用的线性多核糖核苷酸是未修饰的线性多核糖核苷酸。施用的线性多核糖核苷酸可以包含缀合部分。
本披露的线性多核糖核苷酸可以用于治疗有需要的受试者的疾病或病症。疾病或病症可以是例如过度增殖性疾病、癌症、神经退行性疾病、代谢障碍、炎性障碍、感染性疾病、遗传性疾病、或其组合。癌症可以是例如实体瘤或液体瘤。实体瘤可以是生殖组织癌症。生殖组织癌症可以是前列腺癌或宫颈癌。液体瘤可以是淋巴瘤。淋巴瘤可以是B细胞淋巴瘤。在一些实施例中，静脉内施用本披露的环状多核糖核苷酸以治疗疾病或病症。在一些实施例中，通过肿瘤内注射施用本披露的环状多核糖核苷酸以治疗癌症。
本文所述的线性多核糖核苷酸可以用作为药物或药剂。在一些实施例中，如本文所述的任一种线性多核糖核苷酸的组合物，或如本文所述的线性多核糖核苷酸的药物组合物，用于在治疗人体或动物体的方法中使用。在一些实施例中，如本文所述的任一种线性多核糖核苷酸的组合物，或如本文所述的线性多核糖核苷酸的药物组合物经配制用于静脉内施用或肿瘤内施用。在一些实施例中，如本文所述的任一种线性多核糖核苷酸的组合物，或如本文所述的线性多核糖核苷酸的药物组合物用于在治疗癌症或过度增殖性疾病；神经退行性疾病；代谢障碍；炎性障碍；自身免疫性疾病；感染性疾病；或遗传性疾病的方法中使用。在一些实施例中，如本文所述的任一种线性多核糖核苷酸的组合物，或如本文所述的线性多核糖核苷酸的药物组合物，用于在治疗实体瘤(例如，生殖组织癌症，例如，宫颈癌或前列腺癌)或液体瘤(例如，淋巴瘤，例如，B细胞淋巴瘤)的方法中使用。
在一些实施例中，如本文所述的任一种线性多核糖核苷酸的组合物在制造药物或药剂中的用途。
在一些实施例中，如本文所述的任一种线性多核糖核苷酸的组合物在制造用于通过疗法治疗人体或动物体的药物或药剂中的用途。
在一些实施例中，如本文所述的任一种线性多核糖核苷酸的组合物在制造用于治疗癌症或过度增殖性疾病；神经退行性疾病；代谢障碍；炎性障碍；自身免疫性疾病；感染性疾病；或遗传性疾病的药物中的用途。
在一些实施例中，如本文所述的任一种线性多核糖核苷酸的组合物在制造用于治疗实体瘤(例如，生殖组织癌症，例如，宫颈癌或前列腺癌)或液体瘤(例如，淋巴瘤，例如，B细胞淋巴瘤)的药物中的用途。
可以施用本文所述的药物组合物用于预防性和/或治疗性治疗。在治疗性应用中，这些组合物可以以足以治愈或至少部分减轻疾病或病症的症状，或足以使该病症治愈、愈合、改善、好转或减轻的量施用于已经患有疾病或病症的受试者。还可以施用组合物以降低疾病发展、感染或恶化的可能性。基于疾病或病症的严重程度和病程、既往治疗、受试者的健康状况、体重和对药物的反应以及治疗医生的判断，该用途的有效量可以不同。
可以在疾病或病状发生之前、期间或之后施用本文所述的治疗剂，并且施用含有治疗剂的组合物的时间可以变化。例如，这些组合物可以用作预防，并且可以对倾向发展病症或疾病的受试者连续施用以降低疾病或病症的发生的可能性。这些组合物可以在症状发作过程中或症状发作后尽快向受试者施用。
本文提供的药物组合物可与其它疗法组合施用，例如化疗、放疗、手术、抗炎剂和选定的维生素。其它药剂可在药物组合物之前、之后或伴随药物组合物施用。
本文引用的所有参考文献和出版物特此通过引用并入。
提供以下实例以进一步说明本发明的一些实施例，但并非旨在限制本发明的范围；通过它们的示例性性质将理解，可以替换地使用本领域技术人员已知的其他程序、方法或技术。
编号的实施例#1
[1]一种组合物，该组合物包含线性多核糖核苷酸，该线性多核糖核苷酸包含缀合部分，其中该缀合部分将线性多核糖核苷酸与结合靶蛋白的化合物(例如，小分子)缀合以调节底物蛋白。
[2]一种组合物，该组合物包含线性多核糖核苷酸，该线性多核糖核苷酸包含第一缀合部分和第二缀合部分，其中该第一缀合部分将该线性多核糖核苷酸与第一化合物(例如，小分子)缀合，该第一化合物与调节底物蛋白的靶蛋白结合，并且其中该第二缀合部分将线性多核糖核苷酸与第二化合物缀合，该第二化合物与该底物蛋白结合。
[3]一种组合物，该组合物包含：
a)线性多核糖核苷酸，该线性多核糖核苷酸包含缀合部分；以及
b)化合物，该化合物与靶蛋白结合；
其中该线性多核糖核苷酸通过缀合部分与化合物缀合，并且该靶蛋白调节底物蛋白。
[4]一种组合物，该组合物包含：
a)线性多核糖核苷酸，该线性多核糖核苷酸包含第一缀合部分和第二缀合部分；
b)第一化合物，该第一化合物与靶蛋白结合；以及
c)第二化合物，该第二化合物与底物蛋白结合；
其中该线性多核糖核苷酸通过第一缀合部分与第一化合物缀合，该线性多核糖核苷酸通过第二缀合部分与第二化合物缀合，并且靶蛋白调节底物蛋白。
[5]如前述实施例中任一项所述的组合物，该组合物进一步包含与化合物结合的靶蛋白以形成复合物。
[6]如前述实施例中任一项所述的组合物，该组合物进一步包含与第一化合物结合的靶蛋白和与第二化合物结合的底物蛋白，以形成复合物。
[7]一种组合物，该组合物包含：
a)线性多核糖核苷酸，该线性多核糖核苷酸包含缀合部分；
b)化合物；以及
c)靶蛋白，该靶蛋白调节底物蛋白；
其中该缀合部分与该化合物缀合，并且该化合物与该靶蛋白结合以形成复合物。
[8]一种组合物，该组合物包含：
a)线性多核糖核苷酸，该线性多核糖核苷酸包含缀合部分和结合位点；
b)化合物；以及
c)靶蛋白，该靶蛋白调节底物蛋白；
其中该结合位点与靶蛋白结合，该缀合部分与该化合物缀合，并且化合物与该底物蛋白以形成复合物。
[9]一种组合物，该组合物包含：
a)线性多核糖核苷酸，该线性多核糖核苷酸包含第一缀合部分和第二缀合部分；
b)第一化合物，该第一化合物与靶蛋白结合；
c)第二化合物，该第二化合物与底物蛋白结合；以及
d)靶蛋白，该靶蛋白调节底物蛋白；
其中该第一缀合部分与该第一化合物缀合，该第二缀合部分与该第二化合物缀合，并且该第一化合物与靶蛋白结合以形成复合物。
[10]一种组合物，该组合物包含：
a)线性多核糖核苷酸，该线性多核糖核苷酸包含缀合部分；
b)化合物，该化合物与调节底物蛋白的靶蛋白结合；
c)该靶蛋白；以及
d)该底物蛋白；
其中该缀合部分与该化合物缀合，该化合物与该靶蛋白结合，并且该靶蛋白与该底物蛋白结合以形成复合物。
[11]一种组合物，该组合物包含：
a)线性多核糖核苷酸，该线性多核糖核苷酸包含第一缀合部分和第二缀合部分；
b)第一化合物，该第一化合物与调节底物蛋白的靶蛋白结合；
c)第二化合物，该第二化合物与底物蛋白结合；
d)该靶蛋白；以及
e)该底物蛋白；
其中该第一缀合部分与该第一化合物缀合，该第二缀合部分与该第二化合物缀合，该第一化合物与该靶蛋白结合，并且该第二化合物与该底物蛋白结合以形成复合物。
[12]如前述实施例中任一项所述的组合物，其中该线性多核糖核苷酸进一步包含与该底物蛋白或该靶蛋白结合的结合位点。
[13]如实施例[12]所述的组合物，其中底物包含线性多核糖核苷酸(线性RNA)结合基序。
[14]一种组合物，该组合物包含：
a)第一线性多核糖核苷酸，该第一线性多核糖核苷酸包含第一缀合部分；
b)第二线性多核糖核苷酸，该第二线性多核糖核苷酸包含第二缀合部分；
c)第一化合物，该第一化合物与调节底物蛋白的靶蛋白结合；
d)第二化合物，该第二化合物与底物蛋白结合；
e)该靶蛋白；以及
f)该底物蛋白；
其中该第一缀合部分与该第一化合物缀合，该第一化合物与该靶蛋白结合，该第二缀合部分与该第二化合物缀合，并且该第二化合物与该底物蛋白结合。
[15]如实施例[14]所述的组合物，其中该底物蛋白与该靶蛋白结合以形成复合物。
[16]如前述实施例中任一项所述的组合物，其中该缀合部分是经修饰的核苷酸。
[17]如前述实施例中任一项所述的组合物，其中该第一缀合部分是第一经修饰的核苷酸，并且第二缀合部分是第二经修饰的核苷酸。
[18]如实施例[17]所述的组合物，其中该第一经修饰的核苷酸和第二经修饰的核苷酸相同。
[19]如实施例[17]所述的组合物，其中该第一经修饰的核苷酸和第二经修饰的核苷酸不同。
[20]如前述实施例中任一项所述的组合物，其中该经修饰的核苷酸是经修饰的UTP类似物、5-叠氮基甲基-UTP、5-叠氮基-C3-UTP、5-叠氮基-PEG4-UTP、5-乙炔基-UTP、DBCO-PEG4-UTP、乙烯基-UTP、8-叠氮基-ATP、3'-叠氮基-2',3'-ddATP、5-叠氮基-PEG4-CTP、5-DBCO-PEG4-CTP、N6-叠氮基己基-3'-dATP、5-叠氮基丙基-UTP或5-DBCO-PEG4-dCpG。
[21]如前述实施例中任一项所述的组合物，其中该第一经修饰的核苷酸是经修饰的UTP类似物、5-叠氮基甲基-UTP、5-叠氮基-C3-UTP、5-叠氮基-PEG4-UTP、5-乙炔基-UTP、DBCO-PEG4-UTP、乙烯基-UTP、8-叠氮基-ATP、3'-叠氮基-2',3'-ddATP、5-叠氮基-PEG4-CTP、5-DBCO-PEG4-CTP、N6-叠氮基己基-3'-dATP、5-叠氮基丙基-UTP或5-DBCO-PEG4-dCpG，并且该第二经修饰的核苷酸是经修饰的UTP类似物、5-叠氮基甲基-UTP、5-叠氮基-C3-UTP、5-叠氮基-PEG4-UTP、5-乙炔基-UTP、DBCO-PEG4-UTP、乙烯基-UTP、8-叠氮基-ATP、3'-叠氮基-2',3'-ddATP、5-叠氮基-PEG4-CTP、5-DBCO-PEG4-CTP、N6-叠氮基己基-3'-dATP、5-叠氮基丙基-UTP或5-DBCO-PEG4-dCpG。
[22]如前述实施例中任一项所述的组合物，其中该化合物或该第一化合物是小分子。
[23]如前述实施例中任一项所述的组合物，其中该化合物或该第一化合物募集该靶蛋白。
[24]如前述实施例中任一项所述的组合物，其中该化合物或该第一化合物是靶蛋白配体。
[25]如前述实施例中任一项所述的组合物，其中该化合物或该第一化合物是LCL161衍生物、VHL-1、泊马度胺、来那度胺、酞胺哌啶酮或其衍生物、HIF-1a衍生的(R)-羟基脯氨酸、VHL配体2、VL-269、VH032衍生物、基于羟基脯氨酸的配体。
[26]如前述实施例中任一项所述的组合物，其中该线性多核糖核苷酸与一种或多种另外的化合物缀合。
[27]如实施例[26]所述的组合物，其中该一种或多种另外的化合物相同。
[28]如实施例[26]所述的组合物，其中该一种或多种另外的化合物不同。
[29]如前述实施例中任一项所述的组合物，其中该第二化合物是小分子。
[30]如前述实施例中任一项所述的组合物，其中该第二化合物与错误折叠蛋白结合。
[31]如前述实施例中任一项所述的组合物，其中该第二化合物与疾病相关蛋白结合。
[32]如前述实施例中任一项所述的组合物，其中该第二化合物与癌症相关蛋白结合。
[33]如前述实施例中任一项所述的组合物，其中该第二化合物与BCR-Abl、c-ABL、EGFR、c-Met、Sirt2、CDK9、FLT3、ALK、BTK、ERα、BRD2/3/4、PDE4、ERRα、RIPK2、FKBP12、TBK1、BRD9、HER2、AR、TRIM23或MDM2结合。
[34]如前述实施例中任一项所述的组合物，其中该第二化合物与GFP-卤代标签7结合。
[35]如前述实施例中任一项所述的组合物，其中该第二化合物是达沙替尼、拉帕替尼、吉非替尼、弗瑞替尼、Sirt2抑制剂3b、Sirt2抑制剂、SNS-032、AC220、色瑞替尼、依鲁替尼、依鲁替尼衍生物、4-OHT、Jq1、PDE4抑制剂、基于噻唑烷二酮的配体、ripk2抑制剂、博舒替尼、OTX015、青灰因子、TBK1抑制剂、HJB97、氨基吡唑类似物、RN486、AR拮抗剂、IACS-73、或nutlin小分子。
[36]如前述实施例中任一项所述的组合物，其中该第二化合物是氯烷烃。
[37]如前述实施例中任一项所述的组合物，其中该靶蛋白是酶。
[38]如前述实施例中任一项所述的组合物，其中该靶蛋白是翻译后修饰酶。
[39]如前述实施例中任一项所述的组合物，其中该靶蛋白通过将官能团添加至该底物蛋白来修饰该底物。
[40]如前述实施例中任一项所述的组合物，其中该靶蛋白通过以下来修饰底物蛋白：乙酰化、酰化、腺苷酸化、ADP-核糖基化、烷基化、酰胺化、酰胺键形成、氨基酸加成、精氨酸化、β-赖氨酸加成、丁酰化、氨基甲酰化、羰基化、羧基化、瓜氨酸化、C-连接的糖基化、巴豆酰化、二苯甲酰胺形成、脱乙酰化、去甲基化、乙醇胺磷酸甘油连接、法呢基化、黄素部分连接、甲酰化、γ-羧基谷氨酸、γ-羧基化、香叶醛化、戊二酰化、谷胱甘肽化、糖基化、GPI-锚形成、血红素C连接、羟基化、羧腐胺赖氨酸形成、碘化、ISG化、异戊二烯化、脂酰化、丙二酰化、甲基化、肉豆蔻酰化、N-酰化、N-连接的糖基化、类泛素化、硝化、亚硝基化、核苷酸加成、O-酰化、O-连接的糖基化、氧化、棕榈酰化、磷酸酯形成、氨基磷酸酯形成、磷酸化、磷酸泛酰巯基乙胺化、聚谷氨酸化、聚糖基化、聚唾液酸化、异戊二烯化、丙酰化、焦谷氨酸形成、吡咯烷酮羧酸、吡咯基化、丙酮酸、亚视网膜基希夫碱形成、S-酰化、S-二酰基甘油、S-谷胱甘肽化、S-连接的糖基化、S-亚硝基化、琥珀酰化、硫酸化、S-硫基化、S-亚磺酰化、琥珀酰化、苏素化、或泛素化、尿苷酰化。
[41]如前述实施例中任一项所述的组合物，其中该靶蛋白是泛素连接酶。
[42]如实施例[41]中所述的组合物，其中该泛素连接酶是HECT、RING指、U盒或PHD指泛素连接酶。
[43]如实施例[41]或[42]中任一项所述的组合物，其中该泛素连接酶是IAP、VHL或CRBN。
[44]如前述实施例中任一项所述的组合物，其中该底物蛋白的调节对细胞过程进行调节。
[45]如前述实施例中任一项所述的组合物，其中该底物蛋白的降解调节细胞过程。
[46]如前述实施例中任一项所述的组合物，其中该细胞过程是DNA损伤修复、细胞分裂、细胞凋亡、细胞周期调节、信号转导、转录活性、或表观遗传调节。
[47]如前述实施例中任一项所述的组合物，其中该细胞过程与疾病或病症的发病机理相关。
[48]如前述实施例中任一项所述的组合物，其中该底物蛋白是疾病相关蛋白。
[49]如前述实施例中任一项所述的组合物，其中该底物蛋白是错误折叠蛋白。
[50]如前述实施例中任一项所述的组合物，其中与该底物蛋白野生型形式相比，该底物蛋白包含突变。
[51]如前述实施例中任一项所述的组合物，其中该底物蛋白是BCR-Abl、c-ABL、EGFR、c-Met、Sirt2、CDK9、FLT3、ALK、BTK、ERα、BRD2/3/4、PDE4、ERRα、RIPK2、FKBP12、TBK1、BRD9、HER2、AR、TRIM23或MDM2。
[52]如前述实施例中任一项所述的组合物，其中该复合物改变底物蛋白与其他蛋白的相互作用。
[53]如前述实施例中任一项所述的组合物，其中该复合物增加底物蛋白的活性。
[54]如前述实施例中任一项所述的组合物，其中该复合物降低底物蛋白的活性。
[55]如前述实施例中任一项所述的组合物，其中该复合物改变底物蛋白的定位。
[56]如前述实施例中任一项所述的组合物，其中该复合物改变底物蛋白的稳定性。
[57]如前述实施例中任一项所述的组合物，其中该复合物改善底物蛋白的降解。
[58]如前述实施例中任一项所述的组合物，其中底物蛋白的降解包含蛋白酶体降解。
[59]如前述实施例中任一项所述的组合物，其中该复合物改善底物蛋白的泛素化。
[60]如前述实施例中任一项所述的组合物，其中该线性多核糖核苷酸包含至少一种经修饰的核酸。
[61]如前述实施例中任一项所述的组合物，其中该至少一种经修饰的核酸选自由以下组成的组：2'-O-甲基、2'-O-甲氧基乙基(2'-O-MOE)、2'-O-氨基丙基、2'-脱氧、T-脱氧-2'-氟、2'-O-氨基丙基(2'-O-AP)、2'-O-二甲基氨基乙基(2'-O-DMAOE)、2'-O-二甲基氨基丙基(2'-O-DMAP)、T-O-二甲基氨基乙基氧基乙基(2'-O-DMAEOE)、2'-O-N-甲基乙酰胺基(2'-O-NMA)、锁核酸(LNA)、乙烯核酸(ENA)、肽核酸(PNA)、1',5'-脱水己糖醇核酸(HNA)、吗啉代、甲基膦酸酯核苷酸、硫醇膦酸酯核苷酸、和2'-氟N3-P5'-亚磷酰胺。
[62]如前述实施例中任一项所述的组合物，其中该线性多核糖核苷酸包含帽。
[63]如前述实施例中任一项所述的组合物，其中该线性多核糖核苷酸包含UTR。
[64]如实施例[63]所述的组合物，其中该UTR是5’UTR。
[65]如实施例[63]所述的组合物，其中该UTR是3’UTR。
[66]如前述实施例中任一项所述的组合物，其中该线性多核糖核苷酸包含聚A尾。
[67]如前述实施例中任一项所述的组合物，其中该线性多核糖核苷酸包含5’末端保护剂或3’末端保护剂。
[68]如实施例[67]所述的组合物，其中该5’末端保护剂或该3’末端保护剂保护线性多核糖核苷酸不被降解。
[69]如实施例[67]或[68]中任一项所述的组合物，其中该5’末端保护剂或该3’末端保护剂包含g-四链体、假结、稳定的末端茎环、富含U的表达序列、核保留元件、经修饰的N末端核糖核酸、经修饰的C末端核糖核酸、磷酸二酯键修饰、糖环修饰、反向胸苷进行3’末端加帽、以及PEG化。
[70]如前述实施例中任一项所述的组合物，其中该线性多核糖核苷酸包含蛋白结合位点。
[71]如前述实施例中任一项所述的组合物，其中该线性多核糖核苷酸包含免疫蛋白结合位点。
[72]如前述实施例中任一项所述的组合物，其中该线性多核糖核酸大小为约20个碱基至约20kb。
[73]如前述实施例中任一项所述的组合物，其中该线性多核糖核酸包含一个或多个表达序列。
[74]一种药物组合物，该药物组合物包含如前述实施例中任一项所述的组合物，以及药学上可接受的载体或赋形剂。
[75]一种调节底物蛋白的方法，该方法包括：
提供如前述实施例中任一项所述的组合物或药物组合物；以及
向受试者施用具有该底物蛋白的组合物或药物组合物。
[76]一种治疗有需要的受试者的病症的方法，该方法包括向该受试者施用如前述实施例中任一项所述的组合物或药物组合物。
[77]如实施例[76]中所述的方法，其中该病症是癌症或过度增殖性疾病。
[78]如实施例[76]中所述的方法，其中该病症是神经退行性疾病。
[79]如实施例[76]中所述的方法，其中该病症是代谢障碍。
[80]如实施例[76]中所述的方法，其中该病症是炎性障碍。
[81]如实施例[76]中所述的方法，其中该病症是自身免疫性疾病。
[82]如实施例[76]中所述的方法，其中该病症是感染性疾病。
[83]如实施例[76]中所述的方法，其中该病症是遗传性疾病。
编号的实施例#2
[1]一种组合物，该组合物包含线性多核糖核苷酸，该线性多核糖核苷酸包含缀合部分，其中该缀合部分将线性多核糖核苷酸与结合靶蛋白的化合物(例如，小分子)缀合以调节底物蛋白。
[2]一种组合物，该组合物包含线性多核糖核苷酸，该线性多核糖核苷酸包含缀合部分，其中该缀合部分将线性多核糖核苷酸与用于调节的底物蛋白结合的化合物(例如，小分子)缀合。
[3]一种组合物，该组合物包含线性多核糖核苷酸，该线性多核糖核苷酸包含第一缀合部分和第二缀合部分，其中该第一缀合部分将该线性多核糖核苷酸与第一化合物(例如，小分子)缀合，该第一化合物与调节底物蛋白的靶蛋白结合，并且其中该第二缀合部分将线性多核糖核苷酸与第二化合物缀合，该第二化合物与底物蛋白结合。
[4]一种组合物，该组合物包含线性多核糖核苷酸，该线性多核糖核苷酸包含缀合部分和结合位点，其中该缀合部分将该线性多核糖核苷酸与结合调节底物蛋白的靶蛋白的第一化合物(例如，小分子)缀合，并且其中该结合位点(例如，适配体)与该底物蛋白结合；或该缀合部分将线性多核糖核苷酸与结合底物蛋白的第一化合物(例如，小分子)缀合，并且其中该结合位点(例如，适配体)结合调节底物蛋白的靶蛋白。
[5]一种组合物，该组合物包含：
线性多核糖核苷酸，该线性多核糖核苷酸包含缀合部分；以及
化合物，该化合物与靶蛋白结合；
其中该线性多核糖核苷酸通过缀合部分与化合物缀合，并且该靶蛋白调节底物蛋白。
[6]一种组合物，该组合物包含：
线性多核糖核苷酸，该线性多核糖核苷酸包含缀合部分；以及
化合物，该化合物与底物蛋白结合；
其中该线性多核糖核苷酸通过缀合部分与化合物缀合。
[7]一种组合物，该组合物包含：
线性多核糖核苷酸，该线性多核糖核苷酸包含第一缀合部分和第二缀合部分；
第一化合物，该第一化合物与靶蛋白结合；以及
第二化合物，该第二化合物与底物蛋白结合；
其中该线性多核糖核苷酸通过第一缀合部分与第一化合物缀合，该线性多核糖核苷酸通过第二缀合部分与第二化合物缀合，并且靶蛋白调节底物蛋白。
[8]一种组合物，该组合物包含：
线性多核糖核苷酸，该线性多核糖核苷酸包含缀合部分和结合位点；
化合物，该化合物与靶蛋白结合；
其中该线性多核糖核苷酸通过该第一缀合部分与该第一化合物缀合，该结合位点与该底物结合，并且该靶蛋白调节该底物蛋白。
[9]一种组合物，该组合物包含：
线性多核糖核苷酸，该其中该线性多核糖核苷酸包含第一缀合部分和第二缀合部分；
第一化合物，该第一化合物与靶蛋白结合；以及
第二化合物，该第二化合物与底物蛋白结合；
其中该线性多核糖核苷酸通过第一缀合部分与第一化合物缀合，该线性多核糖核苷酸通过第二缀合部分与第二化合物缀合，并且靶蛋白调节底物蛋白。
[10]如前述实施例中任一项所述的组合物，该组合物进一步包含与化合物结合的靶蛋白以形成复合物。
[11]如前述实施例中任一项所述的组合物，该组合物进一步包含与第一化合物结合的靶蛋白和与第二化合物结合的底物蛋白，以形成复合物。
[12]一种组合物，该组合物包含：
线性多核糖核苷酸，该线性多核糖核苷酸包含缀合部分；
化合物；以及
靶蛋白，该靶蛋白调节底物蛋白；
其中该缀合部分与该化合物缀合，并且该化合物与该靶蛋白结合以形成复合物。
[13]一种组合物，该组合物包含：
线性多核糖核苷酸，该线性多核糖核苷酸包含缀合部分和结合位点；化合物；以及
靶蛋白，该靶蛋白调节底物蛋白；
其中该结合位点与靶蛋白结合，该缀合部分与该化合物缀合，并且化合物与该底物蛋白以形成复合物。
[14]一种组合物，该组合物包含：
线性多核糖核苷酸，该线性多核糖核苷酸包含第一缀合部分和第二缀合部分；
第一化合物，该第一化合物与靶蛋白结合；
第二化合物，该第二化合物与底物蛋白结合；以及
靶蛋白，该靶蛋白调节底物蛋白；
其中该第一缀合部分与该第一化合物缀合，该第二缀合部分与该第二化合物缀合，并且该第一化合物与靶蛋白结合以形成复合物。
[15]一种组合物，该组合物包含：
线性多核糖核苷酸，该线性多核糖核苷酸包含缀合部分；
化合物，该化合物与调节底物蛋白的靶蛋白结合；
该靶蛋白；以及
该底物蛋白；
其中该缀合部分与该化合物缀合，该化合物与该靶蛋白结合，并且该靶蛋白与该底物蛋白结合以形成复合物。
[16]一种组合物，该组合物包含：
线性多核糖核苷酸，该线性多核糖核苷酸包含第一缀合部分和第二缀合部分；
第一化合物，该第一化合物与调节底物蛋白的靶蛋白结合；
第二化合物，该第二化合物与底物蛋白结合；
该靶蛋白；以及
该底物蛋白；
其中该第一缀合部分与该第一化合物缀合，该第二缀合部分与该第二化合物缀合，该第一化合物与该靶蛋白结合，并且该第二化合物与该底物蛋白结合以形成复合物。
[17]一种组合物，该组合物包含线性多核糖核苷酸，该线性多核糖核苷酸包含缀合部分和与底物结合的化合物，其中该缀合部分与该化合物缀合，并且该化合物与该底物蛋白结合。
[18]如实施例[17]所述的组合物，其中该线性多核糖核苷酸包含至少1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、20、25、30、35、40、45、50、60、70、80、90、或100个缀合部分。
[19]如实施例[17]或实施例[18]所述的组合物，该线性多核糖核苷酸包含至少2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、20、25、30、35、40、45、50、60、70、80、90、或100个化合物。
[20]如实施例[1]-[19]中任一项所述的组合物，其中该线性多核糖核苷酸进一步包含与该底物蛋白或该靶蛋白结合的结合位点。
[21]一种组合物，该组合物包含线性多核糖核苷酸，该线性多核糖核苷酸包含第一缀合部分；第二缀合部分；第一化合物，该第一化合物与调节底物蛋白的靶蛋白结合；第二化合物，该第二化合物与底物蛋白结合，其中该第一缀合部分与该第一化合物缀合，该第一化合物与该靶蛋白结合，该第二缀合部分与该第二化合物缀合，并且该第二化合物与该底物蛋白结合。
[22]一种组合物，该组合物包含线性多核糖核苷酸，该线性多核糖核苷酸包含缀合部分；结合位点，该结合位点与底物蛋白结合；化合物，该化合物与调节该底物蛋白的靶蛋白结合，其中该缀合部分与化合物缀合。
[23]如实施例[21]或[22]所述的组合物，其中该组合物进一步包含该靶蛋白和/或该底物蛋白。
[24]如实施例[1]-[24]中任一项所述的组合物，其中底物包含线性多核糖核苷酸(线性RNA)结合基序。
[25]如实施例[4]、[8]、[13]、[20]或[22]中任一项所述的组合物，其中该结合位点是适配体。
[26]如实施例[1]-[25]中任一项所述的组合物，其中该线性多核糖核苷酸是外源、合成线性多核糖核苷酸。
[27]如实施例[1]-[26]中任一项所述的组合物，其中该线性多核糖核苷酸缺少聚A序列、复制元件或两者。
[28]一种组合物，该组合物包含：
第一线性多核糖核苷酸，该第一线性多核糖核苷酸包含第一缀合部分；
第二线性多核糖核苷酸，该第二线性多核糖核苷酸包含第二缀合部分；
第一化合物，该第一与调节底物蛋白的靶蛋白结合；
第二化合物，该第二化合物与底物蛋白结合；
该靶蛋白；以及
该底物蛋白；
其中该第一缀合部分与该第一化合物缀合，该第一化合物与该靶蛋白结合，该第二缀合部分与该第二化合物缀合，并且该第二化合物与该底物蛋白结合。
[29]如实施例[28]所述的组合物，其中该底物蛋白与该靶蛋白结合以形成复合物。
[30]如实施例[1]-[29]中任一项所述的组合物，其中该缀合部分是经修饰的核苷酸。
[31]如实施例[1]-[30]中任一项所述的组合物，其中该第一缀合部分是第一经修饰的核苷酸，并且该第二缀合部分是第二经修饰的核苷酸。
[32]如实施例[31]所述的组合物，其中该第一经修饰的核苷酸和第二经修饰的核苷酸相同。
[33]如实施例[31]所述的组合物，其中该第一经修饰的核苷酸和第二经修饰的核苷酸不同。
[34]如实施例[30]所述的组合物，其中该经修饰的核苷酸是经修饰的UTP类似物、经修饰的ATP类似物、经修饰的CTP类似物、或经修饰的GTP类似物。
[35]如实施例[34]所述的组合物，其中该经修饰的核苷酸包含点击化学部分。
[36]如实施例[34]或[35]所述的组合物，其中该经修饰的UTP类似物是5-叠氮基甲基-UTP、5-叠氮基-C3-UTP、5-叠氮基-PEG4-UTP、5-乙炔基-UTP、DBCO-PEG4-UTP、乙烯基-UTP、8-叠氮基-ATP、3'-叠氮基-2',3'-ddATP、5-叠氮基-PEG4-CTP、5-DBCO-PEG4-CTP、N6-叠氮基己基-3'-dATP、5-叠氮基丙基-UTP或5-DBCO-PEG4-dCpG。
[37]如实施例[31]或[32]所述的组合物，其中该第一经修饰的核苷酸是经修饰的UTP类似物、经修饰的ATP类似物、经修饰的CTP类似物、或经修饰的GTP类似物，并且其中该第二经修饰的核苷酸是经修饰的UTP类似物、经修饰的ATP类似物、经修饰的CTP类似物、或经修饰的GTP类似物。
[38]如实施例[37]所述的组合物，其中该第一经修饰的核苷酸包含第一点击化学部分，并且该第二经修饰的核苷酸包含第二点击化学部分。
[39]如实施例[37]或[38]所述的组合物，其中该第一经修饰的核苷酸是UTP类似物、5-叠氮基甲基-UTP、5-叠氮基-C3-UTP、5-叠氮基-PEG4-UTP、5-乙炔基-UTP、DBCO-PEG4-UTP、乙烯基-UTP、8-叠氮基-ATP、3'-叠氮基-2',3'-ddATP、5-叠氮基-PEG4-CTP、5-DBCO-PEG4-CTP、N6-叠氮基己基-3'-dATP、5-叠氮基丙基-UTP或5-DBCO-PEG4-dCpG，并且该第二经修饰的核苷酸是经修饰的UTP类似物、5-叠氮基甲基-UTP、5-叠氮基-C3-UTP、5-叠氮基-PEG4-UTP、5-乙炔基-UTP、DBCO-PEG4-UTP、乙烯基-UTP、8-叠氮基-ATP、3'-叠氮基-2',3'-ddATP、5-叠氮基-PEG4-CTP、5-DBCO-PEG4-CTP、N6-叠氮基己基-3'-dATP、5-叠氮基丙基-UTP或5-DBCO-PEG4-dCpG。
[40]如实施例[1]-[39]中任一项所述的组合物，其中该化合物或该第一化合物是小分子。
[41]如实施例[1]-[40]中任一项所述的组合物，其中该化合物或该第一化合物募集该靶蛋白。
[42]如实施例[1]-[41]中任一项所述的组合物，其中该化合物或该第一化合物是靶蛋白配体。
[43]如实施例[1]-[42]中任一项所述的组合物，其中该化合物或该第一化合物是LCL161衍生物、VHL-1、泊马度胺、来那度胺、酞胺哌啶酮或其衍生物、HIF-1a衍生的(R)-羟基脯氨酸、VHL配体2、VL-269、VH032衍生物、或基于羟基脯氨酸的配体。
[44]如实施例[1]-[43]中任一项所述的组合物，其中该线性多核糖核苷酸与一种或多种另外的化合物缀合。
[45]如实施例[44]所述的组合物，其中该一种或多种另外的化合物相同。
[46]如实施例[44]所述的组合物，其中该一种或多种另外的化合物不同。
[47]如实施例[3]、[7]、[9]、[11]、[14]、[16]、[21]或[28]中任一项所述的组合物，其中该第二化合物是小分子。
[48]如实施例[3]、[7]、[9]、[11]、[14]、[16]、[21]、[28]或[47]中任一项所述的组合物，其中该第二化合物与错误折叠蛋白结合。
[49]如实施例[3]、[7]、[9]、[11]、[14]、[16]、[21]、[28]或[47]中任一项所述的组合物，其中该第二化合物与疾病相关蛋白结合。
[50]如实施例[3]、[7]、[9]、[11]、[14]、[16]、[21]、[28]或[47]中任一项所述的组合物，其中该第二化合物与癌症相关蛋白结合。
[51]如实施例[3]、[7]、[9]、[11]、[14]、[16]、[21]、[28]或[47]中任一项所述的组合物，其中该化合物或该第二化合物是热休克蛋白90(HSP90)抑制剂，激酶和磷酸酶抑制剂，MDM2抑制剂，HDAC抑制剂，人赖氨酸甲基转移酶抑制剂，血管生成抑制剂，免疫抑制化合物，或与含有人BET溴结构域的蛋白、芳香烃受体(AHR)、REF受体激酶、FKBP、雄激素受体(AR)、雌激素受体(ER)、甲状腺激素受体、HIV蛋白酶、HIV整合酶、HCV蛋白酶以及乙酰基蛋白硫酯酶-1和-2(APTI和APT2)结合的化合物。
[52]如实施例[3]、[7]、[9]、[11]、[14]、[16]、[21]、[28]或[47]中任一项所述的组合物，其中该第二化合物与BCR-Abl、c-ABL、EGFR、c-Met、Sirt2、CDK9、FLT3、ALK、BTK、ERα、BRD2/3/4、PDE4、ERRα、RIPK2、FKBP12、TBK1、BRD9、HER2、AR、TRIM23或MDM2结合。
[53]如实施例[3]、[7]、[9]、[11]、[14]、[16]、[21]、[28]或[47]中任一项所述的组合物，其中该第二化合物与GFP-卤代标签7结合。
[54]如实施例[3]、[7]、[9]、[11]、[14]、[16]、[21]、[28]或[47]中任一项所述的组合物，其中该第二化合物是达沙替尼、拉帕替尼、吉非替尼、弗瑞替尼、Sirt2抑制剂3b、Sirt2抑制剂、SNS-032、AC220、色瑞替尼、依鲁替尼、依鲁替尼衍生物、4-OHT、Jq1、PDE4抑制剂、基于噻唑烷二酮的配体、ripk2抑制剂、博舒替尼、OTX015、青灰因子、TBK1抑制剂、HJB97、氨基吡唑类似物、RN486、AR拮抗剂、IACS-73、或nutlin小分子。
[55]如实施例[3]、[7]、[9]、[11]、[14]、[16]、[21]、[28]或[47]中任一项所述的组合物，其中该第二化合物是氯烷烃。
[56]如实施例[1]-[55]中任一项所述的组合物，其中该靶蛋白是酶。
[57]如实施例[1]-[56]中任一项所述的组合物，其中该靶蛋白是翻译后修饰酶。
[58]如实施例[1]-[57]中任一项所述的组合物，其中该靶蛋白通过将官能团添加至该底物蛋白来修饰该底物。
[59]如前述实施例[1]-[58]中任一项所述的组合物，其中该靶蛋白通过以下来修饰底物蛋白：乙酰化、酰化、腺苷酸化、ADP-核糖基化、烷基化、酰胺化、酰胺键形成、氨基酸加成、精氨酸化、β-赖氨酸加成、丁酰化、氨基甲酰化、羰基化、羧基化、瓜氨酸化、C-连接的糖基化、巴豆酰化、二苯甲酰胺形成、脱乙酰化、去甲基化、乙醇胺磷酸甘油连接、法呢基化、黄素部分连接、甲酰化、γ-羧基谷氨酸、γ-羧基化、香叶醛化、戊二酰化、谷胱甘肽化、糖基化、GPI-锚形成、血红素C连接、羟基化、羧腐胺赖氨酸形成、碘化、ISG化、异戊二烯化、脂酰化、丙二酰化、甲基化、肉豆蔻酰化、N-酰化、N-连接的糖基化、类泛素化、硝化、亚硝基化、核苷酸加成、O-酰化、O-连接的糖基化、氧化、棕榈酰化、磷酸酯形成、氨基磷酸酯形成、磷酸化、磷酸泛酰巯基乙胺化、聚谷氨酸化、聚糖基化、聚唾液酸化、异戊二烯化、丙酰化、焦谷氨酸形成、吡咯烷酮羧酸、吡咯基化、丙酮酸、亚视网膜基希夫碱形成、S-酰化、S-二酰基甘油、S-谷胱甘肽化、S-连接的糖基化、S-亚硝基化、琥珀酰化、硫酸化、S-硫基化、S-亚磺酰化、琥珀酰化、苏素化、或泛素化、尿苷酰化。
[60]如实施例[1]-[59]中任一项所述的组合物，其中该靶蛋白是泛素连接酶。
[61]如实施例[60]中所述的组合物，其中该泛素连接酶是HECT、RING指、U盒或PHD指泛素连接酶。
[62]如实施例[60]或[61]中任一项所述的组合物，其中该泛素连接酶选自由以下组成的组：von Rippel-Lindau(VHL)；cereblon；XIAP；E3A；MDM2；后期促进复合物(APC)；UBR5(EDDI)；SOCS/BC-盒/eloBC/CUL5/RING；LNXp80；CBX4；CBLLI；HACEI；HECTDI；HECTD2；HECTD3；HECWI；HECW2；HERCI；HERC2；HERC3；HERC4；HUWEI；ITCH；NEDD4；NEDD4L；PPIL2；PRPF19；PIASI；PIAS2；PIAS3；PIAS4；RANBP2；RNF4；RBXI；SMURFI；SMURF2；STUBI；TOPORS；TRIP12；UBE3A；UBE3B；UBE3C；UBE4A；UBE4B；UBOX5；UBR5；WWPI；WWP2；Parkin；A20/TNFAIP3；AMFR/gp78；ARA54；β-TrCPl/BTRC；BRCAI；CBL；CHIP/STUB I；E6；E6AP/UBE3A；F-盒蛋白15/FBXOIS；FBXW7/Cdc4；GRAIL/RNF128；HOIP/RNF3 l；cIAP-1/HIAP-2；cIAP-2/HIAP-l；cIAP(pan)；ITCH/AIP4；KAPI；MARCH8；；Mind Bomb 1/MIBI；Mind Bomb 2/MIB2；MuRFl/TRIM63；NDFIPI；NEDD4；NleL；Parkin；RNF2；RNF4；RNF8；RNF168；RNF43；SARTI；Skp2；SMURF2；TRAF-1；TRAF-2；TRAF-3；TRAF-4；TRAF-5；TRAF-6；TRIMS；TRIM21；TRIM32；UBR5；以及ZNRF3。
[63]如实施例[1]-[62]中任一项所述的组合物，其中该底物蛋白的调节对细胞过程进行调节。
[64]如实施例[1]-[63]中任一项所述的组合物，其中该底物蛋白的降解调节细胞过程。
[65]如实施例[1]-[64]中任一项所述的组合物，其中该细胞过程是DNA损伤修复、细胞分裂、细胞凋亡、细胞周期调节、信号转导、转录活性、或表观遗传调节。
[66]如实施例[1]-[65]中任一项所述的组合物，其中该细胞过程与疾病或病症的发病机理有关。
[67]如实施例[1]-[66]中任一项所述的组合物，其中该底物蛋白是疾病相关蛋白。
[68]如实施例[1]-[67]中任一项所述的组合物，其中该底物蛋白是错误折叠蛋白。
[69]如实施例[1]-[68]中任一项所述的组合物，其中如与该底物蛋白的野生型形式相比，该底物蛋白包含突变。
[70]如实施例[1]-[69]中任一项所述的组合物，其中该底物蛋白是BCR-Abl、c-ABL、EGFR、c-Met、Sirt2、CDK9、FLT3、ALK、BTK、ERα、BRD2/3/4、PDE4、ERRα、RIPK2、FKBP12、TBK1、BRD9、HER2、AR、TRIM23、MDM2、FoxOl、HDAC、DP-1、E2F、ABL、ALK、AMPK、BRK、BRSK I、BRSK2、BTK、CAMKKI、CAMKKα、CAMKKβ、Rb、Suv39HI、SCF、pl9INK4D、GSK-3、pi 8INK4、myc、细胞周期蛋白E、CDK2、CDK9、CDG4/6、细胞周期蛋白D、pl6 INK4A、cdc25A、BMII、SCF、Akt、CHKl/2、CIδ、CKIγ、C 2、CLK2、CSK、DDR2、DYRKIA/2/3、EF2K、EPH-A2/A4/Bl/B2/B3/B4、EIF2A 3、Smad2、Smad3、Smad4、Smad7、p53、p21 Cipl、PAX、Fyn、CAS、C3G、SOS、Tal、Raptor、RACK-I、CRK、Rapl、Rae、KRas、NRas、HRas、GRB2、FAK、PBK、spred、Spry、mTOR、MPK、LKBl、PAK1/2/4/5/6、PDGFRA、PYK.2、Src、SRPKI、PLC、PKC、PKA、PKB、α/β、PKCα/γ/ζ、PKD、PLKl、PRAK、PRK2、RIPK2、WA VE-2、TSC2、DAPKl、BAD、IMP、C-TAKI、TAKI、TAOl、TBKI、TESKI、TGFBRI、TIE2、TLKI、TrkA、TSSKI、TTBKI/2、TTK、Tpl2/cotl、MEKI、MEK2、PLDL Erkl、Erk2、Erk5、Erk8、p90RSK、PEA-15、SRF、p27 KIPI、TIF la、HMGNI、ER81、MKP-3、c-Fos、FGF-Rl、GCK、GSK3β、HER4、HIPKI/2/3/、IGF-IR、cdc25、UBF、LAMTOR2、Statl、StaO、CREB、JAK、Src、SNCA、PTEN、NF-κB、HECTH9、Bax、HSP70、HSP90、Apaf-1、Cyto c、BCL-2、Bcl-xL、BCL-6、Smac、XIAP、半胱天冬酶-9、半胱天冬酶-3、半胱天冬酶-6、半胱天冬酶-7、CDC37、TAB、IKK、TRADD、TRAF2、RIPI、FLIP、TAKI、JNKl/2/3、Lek、A-Raf、B-Raf、C-Raf、MOS、MLKl/3、MN 1/2、MSKl、MST2/3/4、MPSKI、MEKKl、ME K4、MEL、ASKI、MINK I、MKK l/2/3/4/6/7、NE、2a/6/7、NUAKI、OSRI、SAP、STK33、Syk、Lyn、PDKI、PHK、PIM 1/2/3、共济失调蛋白-1、mTORCl、MDM2、p21 Wafl、细胞周期蛋白Dl、Lamln A、Tpl2、Myc、连环蛋白、Wnt、IKK-β、IKKγ、IKK-α、IKK-ε、ELK、p65Re1A、IRAKI、IRA2、IRAK4、IRR、FADD、TRAF6、TRAF3、MKK3、MKK6、ROCK2、RSKI/2、SGK 1、SmMLCK、SIK2/3、ULKI/2、VEGFRI、WNK1、YESI、ZAP70、MAP4K3、MAP4K5、MAPKlb、MAPKAP-K2 K3、p38、α/β/δ/γMAPK、极光激酶A、极光激酶B、极光激酶C、MCAK、Clip、MAPKAPK、FAK、MARK l/2/3/4、Mucl、SHC、CXCR4、Gap-I、Myc、β-连环蛋白/TCF、Cbl、BRM、Mell、BRD2、BRD3、BRD4、AR、RAS、ErbB3、EGFR、IREI、HPKI、RIPK2、ERa、或PCAF/GCN5。
[71]如实施例[10]-[16]或[29]中任一项所述的组合物，其中该复合物改变底物蛋白与其他蛋白的相互作用。
[72]如实施例[10]-[16]或[29]中任一项所述的组合物，其中该复合物增加底物蛋白的活性。
[73]如实施例[10]-[16]或[29]中任一项所述的组合物，其中该复合物降低底物蛋白的活性。
[74]如实施例[10]-[16]或[29]中任一项所述的组合物，其中该复合物改变底物蛋白的定位。
[75]如实施例[10]-[16]或[29]中任一项所述的组合物，其中该复合物改变底物蛋白的稳定性。
[76]如实施例[10]-[16]或[29]中任一项所述的组合物，其中该复合物改善底物蛋白的降解。
[77]如实施例[10]-[16]或[29]中任一项所述的组合物，其中该底物蛋白的降解包含蛋白酶体降解。
[78]如实施例[10]-[16]或[29]中任一项所述的组合物，其中该复合物改善底物蛋白的泛素化。
[79]如实施例[4]、[8]、[13]、[20]、[22]或[25]中任一项所述的组合物，其中该结合位点是适配体。
[80]如实施例[4]、[8]、[13]、[20]、[22]或[25]中任一项所述的组合物，其中该结合位点是miRNA结合位点。
[81]如实施例[1]-[80]中任一项所述的组合物，其中该线性多核糖核苷酸不能翻译或具有翻译缺陷。
[82]如实施例[1]-[81]中任一项所述的组合物，其中该线性多核糖核苷酸进一步包含选自以下组成的组的至少一种结构元件：
加密原；
剪接元件；
调控性序列；
复制序列；
准双链二级结构；
准螺旋结构；以及
表达序列。
[83]如实施例[82]所述的组合物，其中该准螺旋结构包含至少一个双链RNA区段与至少一个非双链区段。
[84]如实施例[82]所述的组合物，其中该准螺旋结构包含与重复序列连接的第一序列和第二序列。
[85]如实施例[82]所述的组合物，其中该加密原包含剪接元件。
[86]如实施例[82]所述的组合物，其中该加密原包含至少一种经修饰的核酸。
[87]如实施例[82]所述的组合物，其中该加密原包含蛋白结合位点。
[88]如实施例[82]所述的组合物，其中该加密原包含免疫蛋白结合位点。
[89]如实施例[1]-[88]中任一项所述的组合物，其中该线性多核糖核酸的免疫原性比缺少该加密原的对应物低至少2倍，如通过RIG-I、TLR-3、TLR-7、TLR-8、MDA-5、LGP-2、OAS、OASL、PKR和IFN-β中的至少一个的表达、信号传导或激活所评估。
[90]如实施例[1]-[89]中任一项所述的组合物，其中该线性多核糖核酸大小为约20个碱基至约20kb。
[91]如实施例[1]-[90]中任一项所述的组合物，其中该线性多核糖核酸通过线性多核糖核苷酸的线性化来合成。
[92]如实施例[1]-[91]中任一项所述的组合物，其中该线性多核糖核酸基本上对降解有抗性。
[93]如实施例[1]-[92]中任一项所述的组合物，其中该线性多核糖核酸包含一个或多个表达序列。
[94]一种药物组合物，该药物组合物包含如前述实施例中任一项所述的组合物，以及药学上可接受的载体或赋形剂。
[95]一种药物组合物，该药物组合物包含如前述实施例中任一项所述的组合物、以及药学上可接受的赋形剂，并且不含任何载体。
[96]一种治疗有需要的受试者的病症的方法，该方法包括向该受试者施用如前述实施例中任一项所述的组合物或药物组合物。
[97]如实施例[96]中所述的方法，其中该病症是癌症或过度增殖性疾病。
[98]如实施例[97]所述的方法，其中该癌症是实体瘤或液体瘤。
[99]如实施例[98]所述的方法，其中该实体瘤是生殖组织癌症(例如，前列腺癌或宫颈癌)。
[100]如实施例[98]所述的方法，其中该液体瘤是淋巴瘤(例如，B细胞淋巴瘤)。
[101]如实施例[96]中所述的方法，其中该病症是神经退行性疾病。
[102]如实施例[96]中所述的方法，其中该病症是代谢障碍。
[103]如实施例[96]中所述的方法，其中该病症是炎性障碍。
[104]如实施例[96]中所述的方法，其中该病症是自身免疫性疾病。
[105]如实施例[96]中所述的方法，其中该病症是感染性疾病。
[106]如实施例[96]中所述的方法，其中该病症是遗传性疾病。
[107]如实施例[96]-[106]中任一项所述的方法，其中施用是静脉内施用。
[108]如实施例[96]-[107]中任一项所述的方法，其中施用是肿瘤内施用。
[109]一种双功能线性多核糖核苷酸，其中该双功能线性多核糖核苷酸包含以下化学结构：
X1—线性多核糖核苷酸—X2
其中X1和X2独立地包含含有E3泛素连接酶结合部分(UBM)的分子或含有蛋白结合部分(PBM)的分子。
[110]如实施例[109]所述的双功能线性核糖核苷酸，其中X1包含UBM。
[111]如实施例[109]所述的双功能线性核糖核苷酸，其中X1包含PBM。
[112]如实施例[109]-[111]中任一项所述的双功能线性核糖核苷酸，其中该PBM是Von Hippel-Lindau E3泛素连接酶结合部分、cereblon E3泛素连接酶结合部分、MDM2E3泛素连接酶结合部分、IAP结合部分、或其组合。
[113]如实施例[109]-[112]中任一项所述的双功能线性核糖核苷酸，其中X1包含一种或多种UBM和一种或多种PBM。
[114]如实施例[109]-[112]中任一项所述的双功能线性核糖核苷酸，其中X2包含一种或多种UBM和一种或多种PBM。
[115]如实施例[109]-[114]中任一项所述的双功能线性核糖核苷酸，其中X1和X2独立地包含一种或多种UBM和一种或多种PBM。
[116]如实施例[109]-[115]中任一项所述的双功能线性核糖核苷酸，其中该一种或多种UBM相同。
[117]如实施例[109]-[115]中任一项所述的双功能线性核糖核苷酸，其中该一种或多种UBM不同。
[118]如实施例[109]-[117]中任一项所述的双功能线性核糖核苷酸，其中该一种或多种PBM相同。
[119]如实施例[109]-[117]中任一项所述的双功能线性核糖核苷酸，其中该一种或多种UBM不同。
[120]如实施例[109]-[119]中任一项所述的双功能线性核糖核苷酸，其中X1和X2独立地包含多达100个结合部分。
实例
实例1：含有化合物的线性RNA
该实例描述与化合物连接以结合和募集所选蛋白的线性RNA。
已知临床批准的药物酞胺哌啶酮(沙利度胺(Thalomid))缔合细胞蛋白降解机器成员E3泛素连接酶。通过将酞胺哌啶酮与线性RNA缀合(例如，通过点击化学)，缀合有酞胺哌啶酮的线性RNA可以将细胞降解机器募集到第二致病蛋白(例如，也被线性RNA靶向)。在以下实例中，化合物(例如小分子)与线性RNA缀合，以结合E3泛素连接酶Cereblon以进行泛素化以及随后降解靶蛋白。
线性RNA被设计为包括反应性尿苷残基(例如5-叠氮基-C3-UTP)，用于缀合已知与目的细胞内蛋白相互作用的炔烃官能化小分子。
通过使用T7 RNA聚合酶(鲁西基公司(Lucigen))的体外转录或通过商业实体的委托合成来合成线性RNA。在体外转录反应中，所有UTP均被5-叠氮基-C3-UTP(吉娜生物科学公司)取代，以生成叠氮化物官能化的RNA。合成的线性RNA可以包含未修饰的或修饰的碱基。用RNA纯化试剂盒(新英格兰生物学实验室公司)纯化合成的线性RNA，并对其进行RNA5'焦磷酸水解酶(RppH，新英格兰生物学实验室公司)处理以除去焦磷酸酯。用RNA纯化试剂盒(新英格兰生物学实验室公司)纯化RppH处理的线性RNA。
图2说明了化合物与线性RNA的点击化学缀合，以产生可以与E3泛素连接酶结合的线性RNA。
根据制造商的说明书(吉娜生物科学公司)，用点击化学反应试剂盒，通过铜催化的叠氮化物-炔烃点击化学反应(CuAAC)，将炔烃官能化的酞胺哌啶酮(吉娜生物科学公司)与叠氮化物官能化的线性RNA缀合。用RNA纯化试剂盒(新英格兰生物学实验室公司)纯化与酞胺哌啶酮缀合的线性RNA。
与酞胺哌啶酮缀合的线性RNA结合的结合特性使用以下进行分析：GST拉下(pull-down)，然后是qPCR进行RNA检测。对于进行GST拉下测定，将酞胺哌啶酮缀合的线性RNA(2nM)与GST-E3泛素连接酶Cereblon(其与酞胺哌啶酮相互作用)(50nM)在室温下在25mMTris-Cl(pH 7.0)、100mM NaCl、1mM EDTA，0.5％NP-40、5％甘油存在下孵育2小时。将没有酞胺哌啶酮缀合情况下的叠氮化物官能化的线性RNA用作阴性对照。
将RNA-蛋白混合物与GSH-琼脂糖珠在室温下进一步孵育一小时，以评估GST-GSH相互作用。用结合缓冲液洗涤三次后，用Trizol(赛默飞世尔公司)提取特异性结合至GSH-珠的RNA。提取的线性RNA被逆转录，并通过定量RT-PCR用线性RNA特异性引物进行检测。
与酞胺哌啶酮小分子缀合的线性RNA在GST拉下中高度富集，表明线性RNA-化学化合物缀合物通过小分子与靶蛋白结合，例如，改善所选蛋白的降解。
实例2：含有化合物的线性RNA
该实例描述了线性RNA与诱导特异性生物活性的化合物连接。
以下实例显示出，将化合物(例如，小分子)点击至线性RNA，以利用特异性生物活性(例如，泛素化)对特异性蛋白质进行生物活性分析。
线性RNA被设计为包括反应性尿苷残基(例如5-叠氮基-C3-UTP或5-乙基-UTP)以缀合炔烃官能化的或叠氮化物官能化的小分子用于任何下游官能度。
通过使用T7 RNA聚合酶(鲁西基公司)的体外转录或通过商业实体的定制合成来合成线性RNA。在体外转录反应中，所有UTP均被5-叠氮基-C3-UTP或5-乙基-UTP(吉娜生物科学公司)取代，以分别生成叠氮化物官能化的或炔烃官能化的RNA。合成的线性RNA可以包含未修饰的或修饰的碱基。用RNA纯化试剂盒(新英格兰生物学实验室公司)纯化合成的线性RNA，并对其进行RNA 5'焦磷酸水解酶(RppH，新英格兰生物学实验室公司)处理以除去焦磷酸酯。用RNA纯化试剂盒(新英格兰生物学实验室公司)纯化RppH处理的线性RNA。
根据制造商的说明书(吉娜生物科学公司)，用点击化学反应试剂盒，通过铜催化的叠氮化物-炔烃点击化学反应(CuAAC)，将炔烃官能化的Alex Fluor 488染料或叠氮化物官能化的Alex Fluor 488染料(吉娜生物科学公司)与叠氮化物官能化的线性RNA或炔烃官能化的RNA缀合。用RNA纯化试剂盒(新英格兰生物学实验室公司)纯化与Alexa Fluor 488缀合的线性RNA。
通过在6％变性脲-PAGE上分离线性RNA来监测染料缀合。将未缀合和缀合AlexaFluore染料的线性RNA在凝胶上平行分离以进行比较。通过iBright成像系统(英杰公司)监测凝胶上来自RNA的荧光。监测荧光后，将凝胶用SYBR安全(SYBR safe)染色，并通过iBright成像系统(英杰公司)可视化凝胶上的RNA。
含有化合物Alexa Fluor 488的线性RNA表现出荧光，表明线性RNA中含有功能性化合物。
使用类似的反应，线性RNA与酞胺哌啶酮小分子缀合。当在6％变形尿素-PAGE凝胶上运行时，会产生一条离散的产物条带，与未缀合的线性RNA分离。预期显示出，线性RNA与化合物缀合，该化合物与特异性生物活性蛋白相互作用。
实例3：含有两种化合物的线性RNA
该实例描述了含有两种化合物的线性RNA，这两种化合物可以各自募集蛋白。
VH 032是已知与E3泛素连接酶VHL缔合的小分子。因此，也含有第二靶蛋白的结合位点的与VH 032缀合的线性RNA可以募集E3泛素连接酶和第二靶蛋白，例如靶向第二(例如，引起疾病的)蛋白进行泛素化和降解。
吉非替尼是已知与表皮生长因子受体(EGFR)结合的药物。例如，还与泛素连接酶结合的与吉非替尼缀合的线性RNA可以用于靶向EGFR进行泛素化和降解。
在以下实例中，合成线性RNA以含有两种化合物缀合物，每一种都可以募集蛋白。在该实例中，线性RNA与E3泛素连接酶VHL和EGFR结合，从而靶向EGFR进行泛素化和降解。
线性RNA被设计为包括缀合的VH 032和吉非替尼。
将含有分子柄的两种线性RNA区段分别转录，并且与VH 032或吉非替尼缀合。然后如图4中所表明，将这两种线性RNA区段连接在一起。
通过使用T7 RNA聚合酶(鲁西基公司)的体外转录或通过商业实体的定制合成来合成包含分子柄的第一线性RNA。在体外转录反应期间，UTP均被5-叠氮基-C3-UTP(吉娜生物科学公司)取代，以生成叠氮化物官能化的RNA。合成的线性RNA可以包含未修饰的或修饰的碱基。用RNA纯化试剂盒(新英格兰生物学实验室公司)纯化合成的线性RNA。根据制造商的说明书(吉娜生物科学公司)，用CuAAC生物分子反应试剂盒，通过铜催化的叠氮化物-炔烃点击化学反应(CuAAC)，将炔烃官能化的VH 032与线性RNA的叠氮化物官能化的区段缀合。用RNA纯化试剂盒(新英格兰生物学实验室公司)纯化与VH 032缀合的线性RNA。
通过使用T7 RNA聚合酶(鲁西基公司)的体外转录或通过商业实体的委托合成来合成包含分子柄的第二线性RNA。在体外转录反应期间，UTP均被5-叠氮基-C3-UTP(吉娜生物科学公司)取代，以生成叠氮化物官能化的RNA。合成的线性RNA可以包含未修饰的或修饰的碱基。用RNA纯化试剂盒(新英格兰生物学实验室公司)纯化合成的线性RNA。根据制造商的说明书(吉娜生物科学公司)，用CuAAC生物分子反应试剂盒，通过铜催化的叠氮化物-炔烃点击化学反应(CuAAC)，将炔烃官能化的吉非替尼与线性RNA的叠氮化物官能化的区段缀合。用RNA纯化试剂盒(新英格兰生物学实验室公司)纯化与吉非替尼缀合的线性RNA。
使用T4 DNA连接酶将这两种寡核苷酸连接在一起，然后对其进行RNA 5'焦磷酸水解酶(RppH，新英格兰生物学实验室公司)处理以除去焦磷酸酯。用RNA纯化试剂盒(新英格兰生物学实验室公司)纯化RppH处理的线性RNA。
例如，通过拉下GST-VHL，然后使用RT-qPCR进行线性RNA检测，评估线性RNA与VHL的结合。
例如，通过拉下聚组氨酸标记的EGFR，然后使用RT-qPCR进行线性RNA检测，评估线性RNA与EGFR的结合。
例如，通过拉下GST-VHL，然后使用EGFR的蛋白质印迹，或通过拉下聚组氨酸标记的EGFR，然后使用VHL的蛋白质印迹，评估线性RNA与VHL和EGFR的结合。
将线性RNA递送至细胞或包含EGFR以及E3泛素连接酶和蛋白酶体降解途径组分的体外系统后，通过例如蛋白质印迹或酶联免疫吸附测定(ELISA)对EGFR降解进行定量。
图5说明了具有两种化合物缀合物的线性RNA，这两种化合物缀合物可以靶向蛋白进行泛素化和降解。
实例4：与两种蛋白结合的线性RNA
该实例描述了线性RNA同时与两种蛋白结合。
E3泛素连接酶MDM2结合蛋白并使蛋白(例如p53)泛素化，标记它们以进行蛋白酶体降解。以下实例显示出，线性RNA同时与MDM2和p53结合。这种结合增强了p53的MDM2依赖性泛素化。
线性RNA被设计为包括与MDM2和p53结合的FOX3 RNA序列。
通过使用T7 RNA聚合酶从具有适当序列的DNA区段进行体外转录，或者通过商业实体的定制合成来合成未修饰的线性RNA。合成的线性RNA可以包含未修饰的或修饰的碱基。将转录的RNA用RNA纯化系统(凯杰公司(QIAGEN))纯化，按照制造商的说明用碱性磷酸酶(赛默飞世尔科技公司，EF0652)处理，并且再次用RNA纯化系统纯化。
通过电泳迁移率变动测定评估线性RNA与MDM2和p53结合以可视化每个RNA-蛋白复合物，或者替代性地通过使用与线性RNA的区域互补的生物素化寡核苷酸拉下线性RNA，然后进行免疫印迹。另外，经由用抗泛素抗体免疫印迹或通过质谱来测定通过线性RNA结合对p53的MDM2泛素化。例如，可以通过蛋白质印迹或酶联免疫吸附测定(ELISA)来定量p53蛋白的降解。
图6说明了线性RNA，该线性RNA可以与两种蛋白结合，并且靶向用于泛素化和降解的蛋白之一。
实例5：与蛋白结合的线性RNA
该实例描述了，包含蛋白结合位点的线性RNA与蛋白结合。
人抗原受体(HuR)可以是致病蛋白，例如已知其结合并稳定与癌症相关的mRNA转录物，例如原癌基因、细胞因子、生长因子和侵袭因子的mRNA。HuR通过实现多种癌症表型而具有中心性致瘤活性。用线性RNA螯合HuR可以减弱多种癌症的致瘤生长。以下实例显示出，线性RNA与HuR结合进行螯合。
线性RNA被设计为包括HuR RNA结合基序：5’-UCAUAAUCAA UUUAUUAUUUUCUUUUAUUUUAUUCACAUAAUUUUGUUUUU-3’、5’-AUUUUGUUUUUAA CAUUUC-3’、5’-UCAUAAUCAAUUUAUUAUUUUCUUUUAUUUUAUUCACAUAAUUUUGUUU UUAUUUUGUUUUUAACAUUUC-3’，以竞争性结合HuR并抑制其结合/下游功能。
通过使用T7 RNA聚合酶的体外转录从包含HuR RNA基序和蛋白结合序列的DNA区段进行体外转录，或者通过商业实体的定制合成来合成线性RNA。合成的线性RNA可以包含未修饰的或修饰的碱基。
转录的RNA用Monarch RNA纯化试剂盒(新英格兰生物学实验室公司，T2050)纯化，按照制造商的说明用RNA 5’-磷酸水解酶(RppH，新英格兰生物学实验室公司，M0356)处理，并再次用RNA纯化柱纯化。RNA质量通过脲-PAGE或自动电泳(安捷伦公司(Agilent))进行评估。
通过针对HuR的RNA免疫沉淀(RIP)在体外评估线性RNA与HuR的结合。HuR蛋白与含有HuR RNA结合基序的线性RNA结合，而未在缺乏HuR RNA结合基序的线性RNA检测到背景以上的结合。
因此，具有选择性的治疗性目的生物分子选择性地与线性RNA结合。
实例6：含有两种不同化合物的线性RNA
该实例描述了与化合物连接的线性RNA，这些化合物募集两种不同所选蛋白。
已知临床批准的药物酞胺哌啶酮(沙利度胺(Thalomid))缔合细胞蛋白降解机器成员E3泛素连接酶。通过将酞胺哌啶酮与线性RNA缀合(例如，通过点击化学)，缀合有酞胺哌啶酮的线性RNA可以将细胞降解机器募集到第二致病蛋白(例如，也被线性RNA靶向)。以下实例描述了，与线性RNA缀合的两种化合物(酞胺哌啶酮和JQ1)结合(1)E3泛素连接酶Cereblon以进行泛素化以及随后降解邻近的蛋白和(2)BET家族蛋白(通过JQ1，其是与BET家族蛋白结合的化合物抑制剂)。
线性RNA被设计为包括反应性尿苷残基(例如5-叠氮基-C3-UTP)，用于缀合已知与目的细胞内蛋白相互作用的炔烃官能化小分子。
通过使用T7 RNA聚合酶(鲁西基公司)的体外转录或通过商业实体的定制合成来合成线性RNA。在体外转录反应中，所有UTP均被5-叠氮基-C3-UTP(吉娜生物科学公司)取代，以生成叠氮化物官能化的RNA。合成的线性RNA可以包含未修饰的或修饰的碱基。用RNA纯化试剂盒(新英格兰生物学实验室公司)纯化合成的线性RNA，并对其进行RNA 5'焦磷酸水解酶(RppH，新英格兰生物学实验室公司)处理以除去焦磷酸酯。用RNA纯化试剂盒(新英格兰生物学实验室公司)纯化RppH处理的线性RNA。
根据制造商的说明书(吉娜生物科学公司)，用点击化学反应试剂盒，通过铜催化的叠氮化物-炔烃点击化学反应(CuAAC)，将炔烃官能化的酞胺哌啶酮和炔烃官能化的JQ1(吉娜生物科学公司)与叠氮化物官能化的线性RNA缀合。为了进行比较，生成了三种不同类型的与化合物缀合的线性RNA；具有JQ1和酞胺哌啶酮两者的RNA、仅具有酞胺哌啶酮的RNA、仅具有JQ1的RNA。用RNA纯化试剂盒(新英格兰生物学实验室公司)纯化与化合物缀合的线性RNA。
使用GST拉下分析了与化合物缀合的线性RNA与E3泛素连接酶CRBN和BET家族蛋白的结合。GST-CRBN(阿坝卡穆公司(Abcam))和含布罗莫结构域蛋白4(BRD4，BPS生物科学公司(BPSBiosciences))的BET家族蛋白之一，用于此实验。对于进行GST拉下测定，将与酞胺哌啶酮和JQ1缀合的线性RNA(2nM)与GST-CRBN和BRD4(各50nM)在室温下在25mM Tris-Cl(pH 7.0)、100mM NaCl、1mM EDTA、0.5％NP-40、5％丙三醇存在下孵育2小时。没有缀合的叠氮化物官能化的线性RNA、与酞胺哌啶酮缀合的RNA和与JQ1缀合的RNA用作阴性对照。将RNA-蛋白混合物与GSH-琼脂糖珠进一步孵育，以使GST-GSH在室温下相互作用一小时。用结合缓冲液洗涤三次后，将珠分成两等份。为了监测蛋白结合，将一份珠在Lammli样品缓冲液(伯乐公司)存在下煮沸，并进行蛋白印迹(用BRD4抗体(用于检测BRD4蛋白)和GST抗体(用于检测GST-CRBN))。为了监测RNA募集，用Trizol(赛默飞世尔公司)提取珠上的RNA，并将提取的线性RNA逆转录，并通过用针对RNA的线性形式的特异性引物对定量RT-PCR进行检测。
预计含有酞胺哌啶酮和JQ1小分子的环状线性RNA在针对CRBN和BET结构域蛋白BRD4两者的GST拉下中高度富集，这表明线性RNA不仅可以包含化合物，而且可以使用该化合物缀合物与两种特定蛋白结合，从而降解所选蛋白。

Claims (39)

1.一种组合物，所述组合物包含线性多核糖核苷酸，所述线性多核糖核苷酸包含第一缀合部分和第二缀合部分，其中所述第一缀合部分将所述线性多核糖核苷酸与第一化合物(例如，小分子)缀合，所述第一化合物与调节底物蛋白的靶蛋白结合，并且其中所述第二缀合部分将所述线性多核糖核苷酸与第二化合物缀合，所述第二化合物与所述底物蛋白结合。
2.一种组合物，所述组合物包含：
a)线性多核糖核苷酸，所述线性多核糖核苷酸包含第一缀合部分和第二缀合部分，
b)第一化合物，所述第一化合物与靶蛋白结合；以及
c)第二化合物，所述第二化合物与底物蛋白结合；
其中所述线性多核糖核苷酸通过所述第一缀合部分与所述第一化合物缀合，所述线性多核糖核苷酸通过所述第二缀合部分与所述第二化合物缀合，并且所述靶蛋白调节所述底物蛋白。
3.一种组合物，所述组合物包含线性多核糖核苷酸，所述线性多核糖核苷酸包含缀合部分和结合位点缀合部分，其中所述缀合部分将所述线性多核糖核苷酸与化合物(例如，小分子)缀合，并且其中所述结合位点与蛋白结合。
4.一种组合物，所述组合物包含：
a)线性多核糖核苷酸，所述线性多核糖核苷酸包含缀合部分和结合位点；以及
b)化合物；
其中所述线性多核糖核苷酸通过缀合部分与化合物缀合，并且i)所述化合物与靶蛋白结合，并且所述结合位点与底物蛋白结合；或ii)所述化合物与所述底物蛋白结合，并且所述结合位点与所述靶蛋白结合。
5.如权利要求3或4所述的组合物，其中所述结合位点是适配体。
6.如权利要求3或4所述的组合物，其中所述结合位点是miRNA结合位点。
7.如权利要求3-6中任一项所述的组合物，其中所述缀合部分是经修饰的核苷酸。
8.如权利要求1或2所述的组合物，其中所述第一缀合部分是第一经修饰的核苷酸，并且所述第二缀合部分是第二经修饰的核苷酸。
9.如权利要求8所述的组合物，其中所述第一经修饰的核苷酸与第二经修饰的核苷酸相同。
10.如权利要求8所述的组合物，其中所述第一经修饰的核苷酸与第二经修饰的核苷酸不同。
11.如权利要求7-10中任一项所述的组合物，其中所述经修饰的核苷酸、所述第一经修饰的核苷酸或所述第二经修饰的核苷酸
a)是经修饰的UTP类似物、经修饰的ATP类似物、经修饰的CTP类似物或经修饰的GTP类似物；任选地，其中所述经修饰的UTP类似物是经修饰的UTP类似物、5-叠氮基甲基-UTP、5-叠氮基-C3-UTP、5-叠氮基-PEG4-UTP、5-乙炔基-UTP、DBCO-PEG4-UTP、乙烯基-UTP、8-叠氮基-ATP、3'-叠氮基-2',3'-ddATP、5-叠氮基-PEG4-CTP、5-DBCO-PEG4-CTP、N6-叠氮基己基-3'-dATP、5-叠氮基丙基-UTP或5-DBCO-PEG4-dCpG；和/或
b)包含点击化学部分。
12.如权利要求1-11中任一项所述的组合物，其中所述第一化合物是小分子。
13.如权利要求1、2和8-12中任一项所述的组合物，其中所述化合物或所述第一化合物募集或结合所述靶蛋白。
14.如权利要求1-13中任一项所述的组合物，其中所述化合物或所述第一化合物是靶蛋白配体。
15.如权利要求1-14中任一项所述的组合物，其中所述化合物或所述第一化合物是LCL161衍生物、VHL-1、泊马度胺、来那度胺、酞胺哌啶酮或其衍生物、HIF-1a-衍生的(R)-羟基脯氨酸、VHL配体2、VL-269、VH032衍生物或基于羟基脯氨酸的配体。
16.如权利要求1-15中任一项所述的组合物，其中所述化合物或所述第二化合物
a)是小分子；和/或
b)与错误折叠蛋白结合；和/或
c)与疾病相关蛋白结合；和/或
d)与癌症相关蛋白结合；和/或
e)是热休克蛋白90(HSP90)抑制剂、激酶和磷酸酶抑制剂、MDM2抑制剂、HDAC抑制剂、人赖氨酸甲基转移酶抑制剂、血管生成抑制剂或免疫抑制化合物；和/或
f)与含有人BET溴结构域的蛋白、芳香烃受体(AHR)、REF受体激酶、FKBP、雄激素受体(AR)、雌激素受体(ER)、甲状腺激素受体、HIV蛋白酶、HIV整合酶、HCV蛋白酶、乙酰基蛋白硫酯酶-1和-2(APTI和APT2)、BCR-Abl、c-ABL、EGFR、c-Met、Sirt2、CDK9、FLT3、ALK、BTK、ERα、BRD2/3/4、PDE4、ERRα、RIPK2、FKBP12、TBK1、BRD9、HER2、AR、TRIM23或MDM2结合；
g)是达沙替尼、拉帕替尼、吉非替尼、弗瑞替尼、Sirt2抑制剂3b、Sirt2抑制剂、SNS-032、AC220、色瑞替尼、依鲁替尼、依鲁替尼衍生物、4-OHT、Jq1、PDE4抑制剂、基于噻唑烷二酮的配体、ripk2抑制剂、博舒替尼、OTX015、青灰因子、TBK1抑制剂、HJB97、氨基吡唑类似物、RN486、AR拮抗剂、IACS-73、或nutlin小分子。
17.如权利要求1-16中任一项所述的组合物，其中所述靶蛋白是酶，其中所述酶任选地是翻译后修饰酶。
18.如权利要求1-16中任一项所述的组合物，其中所述靶蛋白通过将官能团添加至所述底物蛋白来修饰所述底物。
19.如权利要求1-16中任一项所述的组合物，其中所述靶蛋白通过将官能团添加至所述底物蛋白来修饰所述底物蛋白，其中所述修饰任选地为乙酰化、酰化、腺苷酸化、ADP-核糖基化、烷基化、酰胺化、酰胺键形成、氨基酸加成、精氨酸化、β-赖氨酸加成、丁酰化、氨基甲酰化、羰基化、羧基化、瓜氨酸化、C-连接的糖基化、巴豆酰化、二苯甲酰胺形成、脱乙酰化、去甲基化、乙醇胺磷酸甘油连接、法呢基化、黄素部分连接、甲酰化、γ-羧基谷氨酸、γ-羧基化、香叶醛化、戊二酰化、谷胱甘肽化、糖基化、GPI-锚形成、血红素C连接、羟基化、羧腐胺赖氨酸形成、碘化、ISG化、异戊二烯化、脂酰化、丙二酰化、甲基化、肉豆蔻酰化、N-酰化、N-连接的糖基化、类泛素化、硝化、亚硝基化、核苷酸加成、O-酰化、O-连接的糖基化、氧化、棕榈酰化、磷酸酯形成、氨基磷酸酯形成、磷酸化、磷酸泛酰巯基乙胺化、聚谷氨酸化、聚糖基化、聚唾液酸化、异戊二烯化、丙酰化、焦谷氨酸形成、吡咯烷酮羧酸、吡咯基化、丙酮酸、亚视网膜基希夫碱形成、S-酰化、S-二酰基甘油、S-谷胱甘肽化、S-连接的糖基化、S-亚硝基化、琥珀酰化、硫酸化、S-硫基化、S-亚磺酰化、琥珀酰化、苏素化、泛素化或尿苷酰化。
20.如权利要求1-16中任一项所述的组合物，其中所述靶蛋白是泛素连接酶，其中所述泛素连接酶任选地是HECT、RING指、U盒、或PHD指泛素连接酶；并且进一步任选地选自由以下组成的组：von Rippel-Lindau(VHL)；cereblon；XIAP；E3A；MDM2；后期促进复合物(APC)；UBR5(EDDI)；SOCS/BC-盒/eloBC/CUL5/RING；LNXp80；CBX4；CBLLI；HACEI；HECTDI；HECTD2；HECTD3；HECWI；HECW2；HERCI；HERC2；HERC3；HERC4；HUWEI；ITCH；NEDD4；NEDD4L；PPIL2；PRPF19；PIASI；PIAS2；PIAS3；PIAS4；RANBP2；RNF4；RBXI；SMURFI；SMURF2；STUBI；TOPORS；TRIP12；UBE3A；UBE3B；UBE3C；UBE4A；UBE4B；UBOX5；UBR5；WWPI；WWP2；Parkin；A20/TNFAIP3；AMFR/gp78；ARA54；β-TrCPl/BTRC；BRCAI；CBL；CHIP/STUB I；E6；E6AP/UBE3A；F-盒蛋白15/FBXOIS；FBXW7/Cdc4；GRAIL/RNF128；HOIP/RNF3 l；cIAP-1/HIAP-2；cIAP-2/HIAP-l；cIAP(pan)；ITCH/AIP4；KAPI；MARCH8；；Mind Bomb 1/MIBI；Mind Bomb 2/MIB2；MuRFl/TRIM63；NDFIPI；NEDD4；NleL；Parkin；RNF2；RNF4；RNF8；RNF168；RNF43；SARTI；Skp2；SMURF2；TRAF-1；TRAF-2；TRAF-3；TRAF-4；TRAF-5；TRAF-6；TRIMS；TRIM21；TRIM32；UBR5；以及ZNRF3。
21.如权利要求1-20中任一项所述的组合物，其中所述底物蛋白
是疾病相关蛋白。
22.如权利要求1-20中任一项所述的组合物，其中所述底物蛋白是错误折叠蛋白。
23.如权利要求1-20中任一项所述的组合物，其中与所述底物蛋白的野生型形式相比，所述底物蛋白包含突变。
24.如权利要求1-20中任一项所述的组合物，其中所述底物蛋白是BCR-Abl、c-ABL、EGFR、c-Met、Sirt2、CDK9、FLT3、ALK、BTK、ERα、BRD2/3/4、PDE4、ERRα、RIPK2、FKBP12、TBK1、BRD9、HER2、AR、TRIM23、MDM2、FoxOl、HDAC、DP-1、E2F、ABL、ALK、AMPK、BRK、BRSK I、BRSK2、BTK、CAMKKI、CAMKKα、CAMKKβ、Rb、Suv39HI、SCF、pl9INK4D、GSK-3、pi 8INK4、myc、细胞周期蛋白E、CDK2、CDK9、CDG4/6、细胞周期蛋白D、pl6 INK4A、cdc25A、BMII、SCF、Akt、CHKl/2、CIδ、CKIγ、C 2、CLK2、CSK、DDR2、DYRKIA/2/3、EF2K、EPH-A2/A4/Bl/B2/B3/B4、EIF2A3、Smad2、Smad3、Smad4、Smad7、p53、p21 Cipl、PAX、Fyn、CAS、C3G、SOS、Tal、Raptor、RACK-I、CRK、Rapl、Rae、KRas、NRas、HRas、GRB2、FAK、PBK、spred、Spry、mTOR、MPK、LKBl、PAK 1/2/4/5/6、PDGFRA、PYK.2、Src、SRPKI、PLC、PKC、PKA、PKB、α/β、PKCα/γ/ζ、PKD、PLKl、PRAK、PRK2、RIPK2、WA VE-2、TSC2、DAPKl、BAD、IMP、C-TAKI、TAKI、TAOl、TBKI、TESKI、TGFBRI、TIE2、TLKI、TrkA、TSSKI、TTBKI/2、TTK、Tpl2/cotl、MEKI、MEK2、PLDL Erkl、Erk2、Erk5、Erk8、p90RSK、PEA-15、SRF、p27 KIPI、TIF la、HMGNI、ER81、MKP-3、c-Fos、FGF-Rl、GCK、GSK3β、HER4、HIPKI/2/3/、IGF-IR、cdc25、UBF、LAMTOR2、Statl、StaO、CREB、JAK、Src、SNCA、PTEN、NF-κB、HECTH9、Bax、HSP70、HSP90、Apaf-1、Cyto c、BCL-2、Bcl-xL、BCL-6、Smac、XIAP、半胱天冬酶-9、半胱天冬酶-3、半胱天冬酶-6、半胱天冬酶-7、CDC37、TAB、IKK、TRADD、TRAF2、RIPI、FLIP、TAKI、JNKl/2/3、Lek、A-Raf、B-Raf、C-Raf、MOS、MLKl/3、MN 1/2、MSKl、MST2/3/4、MPSKI、MEKKl、ME K4、MEL、ASKI、MINK I、MKK l/2/3/4/6/7、NE、2a/6/7、NUAKI、OSRI、SAP、STK33、Syk、Lyn、PDKI、PHK、PIM 1/2/3、共济失调蛋白-1、mTORCl、MDM2、p21 Wafl、细胞周期蛋白Dl、Lamln A、Tpl2、Myc、连环蛋白、Wnt、IKK-β、IKKγ、IKK-α、IKK-ε、ELK、p65Re1A、IRAKI、IRA2、IRAK4、IRR、FADD、TRAF6、TRAF3、MKK3、MKK6、ROCK2、RSKI/2、SGK 1、SmMLCK、SIK2/3、ULKI/2、VEGFRI、WNK 1、YESI、ZAP70、MAP4K3、MAP4K5、MAPKlb、MAPKAP-K2 K3、p38、α/β/δ/γMAPK、极光激酶A、极光激酶B、极光激酶C、MCAK、Clip、MAPKAPK、FAK、MARK l/2/3/4、Mucl、SHC、CXCR4、Gap-I、Myc、β-连环蛋白/TCF、Cbl、BRM、Mell、BRD2、BRD3、BRD4、AR、RAS、ErbB3、EGFR、IREI、HPKI、RIPK2、ERa、或PCAF/GCN5。
25.如权利要求1-24中任一项所述的组合物，其中所述组合物进一步包含所述靶蛋白和/或所述底物蛋白；并且任选地形成复合物。
26.如权利要求25所述的组合物，其中所述复合物：
a)改变底物蛋白与其他蛋白的相互作用；和/或
b)提高所述底物蛋白的活性；和/或
c)降低所述底物蛋白的活性；和/或
d)改变所述底物蛋白的定位；和/或
e)改变所述底物蛋白的稳定性；和/或
f)促进所述底物蛋白的降解，其中任选地，所述底物蛋白的降解包含蛋白酶体降解；和/或
g)促进所述底物蛋白的泛素化。
27.如权利要求1-26中任一项所述的组合物，其中所述线性多核糖核苷酸是外源、合成线性多核糖核苷酸。
28.如权利要求1-27中任一项所述的组合物，其中所述线性多核糖核苷酸缺少聚A序列，缺少复制元件，不能翻译或其任何组合。
29.一种药物组合物，所述药物组合物包含如权利要求1-28中任一项所述的组合物、以及药学上可接受的载体或赋形剂。
30.一种药物组合物，所述药物组合物包含如权利要求1-28中任一项所述的组合物、以及药学上可接受的赋形剂，并且不含任何载体。
31.如权利要求1-28中任一项所述的组合物，用于作为药物或药剂使用。
32.如权利要求1-28中任一项所述的组合物或如权利要求29或30所述的药物组合物，用于在治疗人体或动物体的方法中使用。
33.如权利要求1-28中任一项所述的组合物或如权利要求29或30所述的药物组合物，经配制用于静脉内施用或肿瘤内施用。
34.如权利要求1-28中任一项所述的组合物或如权利要求29或30所述的药物组合物，用于在治疗癌症或过度增殖性疾病；神经退行性疾病；代谢障碍；炎性障碍；自身免疫性疾病；感染性疾病；或遗传性疾病的方法中使用。
35.如权利要求1-28中任一项所述的组合物或如权利要求29或30所述的药物组合物，用于在治疗实体瘤(例如，生殖组织癌症，例如，宫颈癌或前列腺癌)或液体瘤(例如，淋巴瘤，例如，B细胞淋巴瘤)的方法中使用。
36.如权利要求1-28中任一项所述的组合物在制造药物或药剂中的用途。
37.如权利要求1-28中任一项所述的组合物在制造用于通过疗法治疗人体或动物体的药物或药剂中的用途。
38.如权利要求1-28中任一项所述的组合物在制造用于治疗癌症或过度增殖性疾病；神经退行性疾病；代谢障碍；炎性障碍；自身免疫性疾病；感染性疾病；或遗传性疾病的药物中的用途。
39.如权利要求1-28中任一项所述的组合物，在制造用于治疗实体瘤(例如，生殖组织癌症，例如，宫颈癌或前列腺癌)或液体瘤(例如，淋巴瘤，例如，B细胞淋巴瘤)的药物中的用途。
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