研究提出mRNA序列优化平台提升药物研发效能

360影视 日韩动漫 2025-05-22 15:33 2

摘要:经济观察网讯据上海免疫与感染研究所消息,5月19日,中国科学院上海免疫与感染研究所、中国科学院分子植物科学卓越创新中心、华东师范大学和康涅狄格大学等多个团队合作,提出了一种全新的mRNA序列设计与优化平台——mRNAdesigner,为下一代核酸药物开发奠定了

经济观察网讯据上海免疫与感染研究所消息,5月19日,中国科学院上海免疫与感染研究所、中国科学院分子植物科学卓越创新中心、华东师范大学和康涅狄格大学等多个团队合作,提出了一种全新的mRNA序列设计与优化平台——mRNAdesigner,为下一代核酸药物开发奠定了基础。

mRNA药物正成为现代生物医药领域的重要发展方向,但当前mRNA的设计面临着跨物种适应性不足、忽略上下游非翻译区对表达的调控作用、免疫原性控制不足等多重挑战。对此,研究团队创新性地将RNA翻译动力学的前沿研究成果融入设计理念,综合考虑了mRNA序列中的密码子偏好性、GC含量、二级结构对蛋白翻译表达的影响,从而实现对mRNA主要结构区域(5'UTR、CDS、3'UTR)的全面优化设计。经过该平台重新设计过的编码区序列,可在设定的GC比例下提高密码子自适应指数,优化碱基互补配对模式的同时规避长茎环结构和GC富集区,降低mRNA在细胞中被天然免疫识别和降解的风险。针对5'UTR区域,平台通过提高核糖体负载(MRL)优化设计,促使翻译起始和延伸更为高效。针对3'UTR区域,通过调控元件注释算法,识别并减少与序列降解有关的调控元件的数量(如,AREs、CUREs),从而整体提升mRNA稳定性。

对序列的模拟与实验评估表明,经过mRNAdesigner生成的mRNA序列相较于其野生型序列,在密码子适应度、碱基互补配对率、长茎环结构都有不同程度的提高,并且在真核细胞表达体系中具有更高的蛋白表达量,为核酸疫苗开发、蛋白药物生产及分子生物学研究提供了有力的工具支持。

相关研究成果以mRNAdesigner: an integrated web server for optimizing mRNA design and protein translation in eukaryotes为题,发表在《核酸研究》(Nucleic Acids Research)上。

来源:经观快讯

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