線粒體DNA（mtDNA）編碼37種基因，皆與細(xì)胞內(nèi)氧化磷酸化過程有關(guān)，是線粒體內(nèi)的重要遺傳物質(zhì)。由于mtDNA具有較高突變率，突變累積到達(dá)閾值會(huì)導(dǎo)致線粒體功能障礙，被認(rèn)為是多種線粒體相關(guān)疾病和神經(jīng)退行性疾病的重要病因之一。
圖1. 線粒體DNA靶向探針及藥物的診療過程 近日，南京工業(yè)大學(xué)先進(jìn)材料研究院李林教授團(tuán)隊(duì)綜述了mtDNA的生理功能及其特異性檢測(cè)和治療的研究進(jìn)展（圖1）。該文章闡明了mtDNA在線粒體相關(guān)蛋白的表達(dá)與ATP的產(chǎn)生中扮演的重要角色，并總結(jié)了mtDNA在結(jié)構(gòu)與功能上與核DNA的顯著不同（如缺乏組蛋白、暴露于較高活性氧區(qū)域等）。mtDNA的特殊結(jié)構(gòu)導(dǎo)致其高突變率，因此，靶向胞內(nèi)mtDNA進(jìn)行診療具有重要的生理和病理意義。文章進(jìn)一步概括了從聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（PCR）技術(shù)到有機(jī)小分子熒光探針對(duì)mtDNA監(jiān)測(cè)手段的研究進(jìn)展；通過對(duì)小分子化合物與mtDNA溝槽、嵌插、靜電作用三種不同作用力的討論，總結(jié)出較為理想的分子與mtDNA結(jié)合模式，解釋了mtDNA熒光探針相似結(jié)構(gòu)的原因及其在特異性靶向上的不足，并提出mtDNA靶向探針和藥物的合理設(shè)計(jì)原則，從理論上為相關(guān)疾病的mtDNA設(shè)計(jì)提供了指導(dǎo)。隨后文章闡述了靶向mtDNA的一些分子藥物（如納米粒子藥物）、光動(dòng)力療法和光化學(xué)療法的研究進(jìn)展，通過有效的藥物設(shè)計(jì)與mtDNA靶向設(shè)計(jì)相結(jié)合的方法，介紹了新穎的mtDNA特異性靶向治療藥物，提出了解決mtDNA相關(guān)疾病的方法策略。 盡管越來越多的mtDNA相關(guān)的探針和藥物已經(jīng)被設(shè)計(jì)出來，但由于其高毒性及較低的特異性靶向，難以應(yīng)用于臨床?；诖耍哪┛偨Y(jié)了開發(fā)新的mtDNA探針和藥物所面臨的挑戰(zhàn)并對(duì)未來設(shè)計(jì)出更有效靶向mtDNA的探針和藥物進(jìn)行了展望。 論文信息： Progress on the Physiological Function of Mitochondrial DNA and Its Specific Detection and Therapy Congcong Zhang, Dr. Yufei Xue, Lan Wang, Dr. Qiong Wu, Bin Fang, Dr. Yu Sheng, Dr. Hua Bai, Dr. Bo Peng, Dr. Naidi Yang, Prof.?Dr. Lin Li ChemBioChem DOI: 10.1002/cbic.202100474
