RNA-标记 I 通过SNAr反应对RNA选择性芳基化

学术   2024-07-18 20:01   湖北  
研究进展:天然RNA的结构修饰已被证明对当前基于RNA的治疗方法的快速发展至关重要。治疗性RNA的修饰可以提高稳定性,减少不必要的免疫反应,并增强细胞摄取。对于RNA的基础研究而言,化学修饰可使RNA分离和分析成为可能。迄今为止,大多数对于RNA改性的方法都是在其化学或酶合成过程中加入标记物。然而,研究者发现在合成后引入修改,更易于使用,且还可降低成本,快速实施。与RNA反应的化学探针被广泛用于多种应用,包括标记,分离,探测折叠结构,控制RNA功能,稳定聚合物防止链切割和评估RNA-小分子相互作用。RNA合成后的标记反应可以在RNA碱基或2'-OH基团上进行。然而,迄今为止,RNA 2'-OH基团的反应仅限于酰化以及和机械相关的磺化反应,因此活化的羰基和磺基是已知的唯一能反应的结构。这限制了潜在试剂设计中化学结构的多样性,限制了加合物的性质。

解决方案:在本文中,作者团队描述了一类新的RNA反应:即通过亲核芳香取代SNAr接与RNA2'-OH基团反应。与以前的RNA反应相比,该反应涉及不同的试剂和机制,并可在RNA上产生不同的加合物结构。其中,三烷基胺(TAA)活化的芳香杂环,在2-3小时内就能在水缓冲液中与RNA反应转化为芳基醚加合物。值得注意的是,以前只用于与羧酸反应的TAA三嗪,在水中对RNA表现出较高的选择性,与2'-OH基团反应迅速且在水中的半衰期超过10天。进一步表明,三嗪芳基可以用作痕量探针以绘制体外RNA折叠结构。最后,该团队还制备了一些功能化的三嗪试剂,并证明它们可以有效地用于体外和活细胞中RNA的共价标记。

1:ASNAr试剂在水中与RNA 2'-OH基团反应;(BCy5通过亲电芳基化合物进行RNA成像。

结论:本文报道了一种新的修饰RNA 2'-OH位置的反应方法。作者表明带有三烷基胺离去基的亲电芳基化合物可以RNA进行有效反应。其中,三烷基胺三嗪基团延长的水寿命和高溶解度表明,其可以作为与RNA相互作用的反应性弹头。

参考文献Eric T. Kool et al. Selective Arylation of RNA 2’-OH Groups via SNAr Reaction with Trialkylammonium Heterocycles. Angew. Chem. Int. Ed. 2024,63, e202403496.

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