我们首次表明,通过用环外亚甲基取代 LNA 中的 2'-氧原子,可以获得与碳环 LNA (cLNA) 类似物的 LNA 样(锁定核酸 1)结合亲和力和
生物活性。亚甲基-cLNA 核苷的合成是通过 2'-位的基团和 C-4' 位的
丙炔基之间的分子内环化反应完成的。只有亚甲基-cLNA 修饰的寡核苷酸显示出与 LNA 相似的互补核酸的热稳定性和错配鉴别特性。相比之下,结构上密切相关的甲基-cLNA 类似物表现出减弱的杂交特性。cLNA 修饰的自互补 DNA 十聚体双链体的晶体结构分析表明,亚甲基参与与相邻双链体 5'-末端 G 的 2'-脱氧
核糖残基的紧密相互作用,从而形成 CH。 ..O型氢键。这表明在没有亲
水性 2'-取代基的情况下,亚甲基在小沟的边缘保持负极化,并为这种改性的优异热稳定性提供了基本原理。在动物实验中,与 LNA ASO 相比,亚甲基-cLNA 反义寡核苷酸 (ASO) 显示出相似的体内活性,但毒性降低。