Evolution of sequence-defined highly functionalized nucleic acid polymers.
Evolution of sequence-defined highly functionalized nucleic acid polymers.
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DOI：
10.1038/s41557-018-0008-9
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发表时间：
2018-04
期刊：
影响因子：
21.8
通讯作者：
Liu DR
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Chen Z;Lichtor PA;Berliner AP;Chen JC;Liu DR
由与聚合酶或核糖体兼容的构建块以外的构建块制成的序列定义合成聚合物的进化有可能产生新型受体、催化剂和材料。在这里，我们描述了一个连接酶介导的DNA模板聚合系统和体外选择进化高度功能化的核酸聚合物（HFNAP）从32个建筑模块含有8个化学不同的侧链上的DNA骨架。通过聚合物翻译、选择和反向翻译的反复循环，我们发现了结合PCSK 9和IL-6的HFNAP，这两种蛋白质靶点与人类疾病有关。活性PCSK 9结合聚合物的突变和重选产生具有高亲和力（KD = 3 nM）的进化聚合物。这种进化的聚合物有效地抑制了PCSK 9和LDL受体之间的结合。结构-活性关系研究表明，在聚合物中的特定位置处的特定侧链是与其各自靶点结合所必需的。我们的研究结果扩展了可进化聚合物的化学空间，包括具有不同的，研究人员定义的化学库的密集功能化核酸。
The evolution of sequence-defined synthetic polymers made of building blocks beyond those compatible with polymerase enzymes or the ribosome has the potential to generate new classes of receptors, catalysts, and materials. Here we describe a ligase-mediated DNA-templated polymerization system and in vitro selection to evolve highly functionalized nucleic acid polymers (HFNAPs) made from 32 building blocks containing eight chemically diverse side-chains on a DNA backbone. Through iterated cycles of polymer translation, selection, and reverse translation, we discovered HFNAPs that bind PCSK9 and IL-6, two protein targets implicated in human diseases. Mutation and reselection of an active PCSK9-binding polymer yielded evolved polymers with high affinity (KD = 3 nM). This evolved polymer potently inhibited binding between PCSK9 and the LDL receptor. Structure-activity relationship studies revealed that specific side-chains at defined positions in the polymers are required for binding to their respective targets. Our findings expand the chemical space of evolvable polymers to include densely functionalized nucleic acids with diverse, researcher-defined chemical repertoires.
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影响因子：
3.7
作者：
Gold L;Ayers D;Bertino J;Bock C;Bock A;Brody EN;Carter J;Dalby AB;Eaton BE;Fitzwater T;Flather D;Forbes A;Foreman T;Fowler C;Gawande B;Goss M;Gunn M;Gupta S;Halladay D;Heil J;Heilig J;Hicke B;Husar G;Janjic N;Jarvis T;Jennings S;Katilius E;Keeney TR;Kim N;Koch TH;Kraemer S;Kroiss L;Le N;Levine D;Lindsey W;Lollo B;Mayfield W;Mehan M;Mehler R;Nelson SK;Nelson M;Nieuwlandt D;Nikrad M;Ochsner U;Ostroff RM;Otis M;Parker T;Pietrasiewicz S;Resnicow DI;Rohloff J;Sanders G;Sattin S;Schneider D;Singer B;Stanton M;Sterkel A;Stewart A;Stratford S;Vaught JD;Vrkljan M;Walker JJ;Watrobka M;Waugh S;Weiss A;Wilcox SK;Wolfson A;Wolk SK;Zhang C;Zichi D
通讯作者：
Zichi D
影响因子：
6.5
作者：
Kühnast S;van der Hoorn JW;Pieterman EJ;van den Hoek AM;Sasiela WJ;Gusarova V;Peyman A;Schäfer HL;Schwahn U;Jukema JW;Princen HM
通讯作者：
Princen HM
影响因子：
64.8
作者：
ELLINGTON, AD;SZOSTAK, JW
通讯作者：
SZOSTAK, JW
DOI：
10.1073/pnas.1615475114
发表时间：
2017-03-14
影响因子：
11.1
作者：
Gawande BN;Rohloff JC;Carter JD;von Carlowitz I;Zhang C;Schneider DJ;Janjic N
通讯作者：
Janjic N
影响因子：
15
作者：
Hili, Ryan;Niu, Jia;Liu, David R.
通讯作者：
Liu, David R.