RNA 간섭 (RNA interference)이란 DNA-mRNA-단백질로 이어지는 유전정보의 흐름과정에서 유전물질인 짧은 조각의 RNA (small RNA, sRNA)가 mRNA를 방해하거나 파괴하여 유전정보의 발현을 막는 조절기전을 말한다. RNA 간섭 기술은 알려진 유전자 조절기전 중 가장 효율적이고 특이적으로 ...
RNA 간섭 (RNA interference)이란 DNA-mRNA-단백질로 이어지는 유전정보의 흐름과정에서 유전물질인 짧은 조각의 RNA (small RNA, sRNA)가 mRNA를 방해하거나 파괴하여 유전정보의 발현을 막는 조절기전을 말한다. RNA 간섭 기술은 알려진 유전자 조절기전 중 가장 효율적이고 특이적으로 표적 유전자의 발현을 억제할 수 있어, 새로운 유전자 치료법으로 각광받고 있으며, 이를 의학적, 생명공학적 연구에 이용하고자 하는 시도가 지속적으로 이루어지고 있다. 그러나 다른 유전자 치료제와 같이 RNA 간섭을 유발하는 siRNA(small interfering RNA)는 음전하를 띄는 생체거대분자로서 스스로 세포투과막을 투과할 수 없으며, 세포 내 핵산가수분해 효소에 의해 쉽게 분해된다. 따라서 siRNA의 세포 내 전달을 위한 효율적인 전달시스템의 개발은 RNA 간섭 기술의 의학적, 생명공학적 연구에 응용가능성을 크게 확대할 것으로 기대된다. 본 연구에서는 RNA 간섭 기반 약물의 새로운 전달 시스템을 개발하고자 하였으며, 여러 종류의 유전자 수송체중에서도 지질 구조를 가진 siRNA 수송체에 대한 연구를 진행하였다. 표적화 전달을 위하여 다양한 리간드를 소수성 꼬리에 도입한 화합물을 설계하는 한편, 약물전달 이외의 기능을 부여하기 위하여 대표적인 항암제인 5FU를 연결자에 도입한 화합물을 설계하였다. 친수성 머리에 Zn-DPA를 도입하고 소수성 꼬리에 각각 lipoic acid, retinoic acid, 18β-glycyrrhetinic acid를 도입하여 표적화를 위한 siRNA 수송체를 합성하였으며, 항암제인 5FU를 연결자로 하여 양이온성 머리에 라이신 또는 Zn-DPA, 소수성 꼬리에 각각 oleic acid, pyrenebutyric acid, biotin을 도입한 화합물을 합성하여, 세포전달 외에 프로드러그로서의 기능을 부여하고자 하였다. 또한 합성한 화합물과 siRNA 복합체의 gel retardation assay와 효소안정성 실험을 진행하였고, 각 화합물의 세포전달 효율 및 생체 독성, 5FU 기반 화합물의 항암활성 실험은 현재 세포주 수준에서 진행단계에 있다.
주요어: RNA 간섭, siRNA, 약물전달, 지질
RNA 간섭 (RNA interference)이란 DNA-mRNA-단백질로 이어지는 유전정보의 흐름과정에서 유전물질인 짧은 조각의 RNA (small RNA, sRNA)가 mRNA를 방해하거나 파괴하여 유전정보의 발현을 막는 조절기전을 말한다. RNA 간섭 기술은 알려진 유전자 조절기전 중 가장 효율적이고 특이적으로 표적 유전자의 발현을 억제할 수 있어, 새로운 유전자 치료법으로 각광받고 있으며, 이를 의학적, 생명공학적 연구에 이용하고자 하는 시도가 지속적으로 이루어지고 있다. 그러나 다른 유전자 치료제와 같이 RNA 간섭을 유발하는 siRNA(small interfering RNA)는 음전하를 띄는 생체거대분자로서 스스로 세포투과막을 투과할 수 없으며, 세포 내 핵산가수분해 효소에 의해 쉽게 분해된다. 따라서 siRNA의 세포 내 전달을 위한 효율적인 전달시스템의 개발은 RNA 간섭 기술의 의학적, 생명공학적 연구에 응용가능성을 크게 확대할 것으로 기대된다. 본 연구에서는 RNA 간섭 기반 약물의 새로운 전달 시스템을 개발하고자 하였으며, 여러 종류의 유전자 수송체중에서도 지질 구조를 가진 siRNA 수송체에 대한 연구를 진행하였다. 표적화 전달을 위하여 다양한 리간드를 소수성 꼬리에 도입한 화합물을 설계하는 한편, 약물전달 이외의 기능을 부여하기 위하여 대표적인 항암제인 5FU를 연결자에 도입한 화합물을 설계하였다. 친수성 머리에 Zn-DPA를 도입하고 소수성 꼬리에 각각 lipoic acid, retinoic acid, 18β-glycyrrhetinic acid를 도입하여 표적화를 위한 siRNA 수송체를 합성하였으며, 항암제인 5FU를 연결자로 하여 양이온성 머리에 라이신 또는 Zn-DPA, 소수성 꼬리에 각각 oleic acid, pyrenebutyric acid, biotin을 도입한 화합물을 합성하여, 세포전달 외에 프로드러그로서의 기능을 부여하고자 하였다. 또한 합성한 화합물과 siRNA 복합체의 gel retardation assay와 효소안정성 실험을 진행하였고, 각 화합물의 세포전달 효율 및 생체 독성, 5FU 기반 화합물의 항암활성 실험은 현재 세포주 수준에서 진행단계에 있다.
RNA Interference (RNA) is a regulation mechanism that prevents genetic information from interfering with the mRNA, blocking or destroying the mRNA, a small fragment of genetic material that leads to genetic information. The RNA interference technique is the most efficient and unique way to suppress ...
RNA Interference (RNA) is a regulation mechanism that prevents genetic information from interfering with the mRNA, blocking or destroying the mRNA, a small fragment of genetic material that leads to genetic information. The RNA interference technique is the most efficient and unique way to suppress the expression of the gene sequences of known genetic modification mechanisms, and is constantly being sought for use in medical and biological research.
But the siRNA that cause RNA interference can’t pass through a negatively charged biological membrane and can be easily broken down by the intracellular enzyme in the cell. Thus, the development of efficient delivery systems for transmission of cells in siRNA is expected to greatly expand the applicability of applications for medical and biological studies of RNA interference technologies.
In this study, we wanted to develop a new delivery system for RNA interference-based drugs, and we conducted a study of siRNA transporters with lipid structures in several types of gene delivery transporters.
A variety of ligands were introduced into the hydrophobic tail for targeted delivery. In addition, 5FU, a typical anticancer agent, was introduced into the linker in order to impart functions other than drug delivery.
Zn-DPA was introduced into the hydrophilic head, and lipoic acid, retinoic acid, 18β-glycyrrhetinic acid were introduced into the hydrophobic tail, respectively, to synthesize siRNA transporter for targeting. The 5FU, an anticancer agent, was used as a linker and lysine or Zn -DPA was introduced into the hydrophilic head, and oleic acid, pyrenebutyric acid and biotin to the hydrophobic tail, respectively, to give functions as prodrugs in addition to cell delivery.
In addition, gel retardation assay and enzyme stability experiments of the synthesized compounds and siRNA complexes were carried out. The cell transfer efficiency, biotoxicity of each compound, and the antitumor activity of 5FU based compounds, are in the progress stage at the present cell line level.
keyword: RNA interference, siRNA, drug delivery, lipid
RNA Interference (RNA) is a regulation mechanism that prevents genetic information from interfering with the mRNA, blocking or destroying the mRNA, a small fragment of genetic material that leads to genetic information. The RNA interference technique is the most efficient and unique way to suppress the expression of the gene sequences of known genetic modification mechanisms, and is constantly being sought for use in medical and biological research.
But the siRNA that cause RNA interference can’t pass through a negatively charged biological membrane and can be easily broken down by the intracellular enzyme in the cell. Thus, the development of efficient delivery systems for transmission of cells in siRNA is expected to greatly expand the applicability of applications for medical and biological studies of RNA interference technologies.
In this study, we wanted to develop a new delivery system for RNA interference-based drugs, and we conducted a study of siRNA transporters with lipid structures in several types of gene delivery transporters.
A variety of ligands were introduced into the hydrophobic tail for targeted delivery. In addition, 5FU, a typical anticancer agent, was introduced into the linker in order to impart functions other than drug delivery.
Zn-DPA was introduced into the hydrophilic head, and lipoic acid, retinoic acid, 18β-glycyrrhetinic acid were introduced into the hydrophobic tail, respectively, to synthesize siRNA transporter for targeting. The 5FU, an anticancer agent, was used as a linker and lysine or Zn -DPA was introduced into the hydrophilic head, and oleic acid, pyrenebutyric acid and biotin to the hydrophobic tail, respectively, to give functions as prodrugs in addition to cell delivery.
In addition, gel retardation assay and enzyme stability experiments of the synthesized compounds and siRNA complexes were carried out. The cell transfer efficiency, biotoxicity of each compound, and the antitumor activity of 5FU based compounds, are in the progress stage at the present cell line level.
keyword: RNA interference, siRNA, drug delivery, lipid
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