5月19日，中國科學院上海免疫與感染研究所、中國科學院分子植物科學卓越創新中心、華東師范大學和康涅狄格大學等多個團隊合作，提出了一種全新的mRNA序列設計與優化平臺——mRNAdesigner，為下一代核酸藥物開發奠定了基礎。
mRNA藥物正成為現代生物醫藥領域的重要發展方向，但當前mRNA的設計面臨著跨物種適應性不足、忽略上下游非翻譯區對表達的調控作用、免疫原性控制不足等多重挑戰。對此，研究團隊創新性地將RNA翻譯動力學的前沿研究成果融入設計理念，綜合考慮了mRNA序列中的密碼子偏好性、GC含量、二級結構對蛋白翻譯表達的影響，從而實現對mRNA主要結構區域（5'UTR、CDS、3'UTR）的全面優化設計。經過該平臺重新設計過的編碼區序列，可在設定的GC比例下提高密碼子自適應指數，優化堿基互補配對模式的同時規避長莖環結構和GC富集區，降低mRNA在細胞中被天然免疫識別和降解的風險。針對5'UTR區域，平臺通過提高核糖體負載（MRL）優化設計，促使翻譯起始和延伸更為高效。針對3'UTR區域，通過調控元件注釋算法，識別并減少與序列降解有關的調控元件的數量（如，AREs、CUREs），從而整體提升mRNA穩定性。
對序列的模擬與實驗評估表明，經過mRNAdesigner生成的mRNA序列相較于其野生型序列，在密碼子適應度、堿基互補配對率、長莖環結構都有不同程度的提高，并且在真核細胞表達體系中具有更高的蛋白表達量，為核酸疫苗開發、蛋白藥物生產及分子生物學研究提供了有力的工具支持。
相關研究成果以mRNAdesigner: an integrated web server for optimizing mRNA design and protein translation in eukaryotes為題，發表在《核酸研究》（Nucleic Acids Research）上。
論文鏈接
mRNA序列設計與優化平臺mRNAdesigner
mRNAdesigner序列優化流程示意圖
本文鏈接：研究提出mRNA序列優化平臺提升藥物研發效能http://www.sq15.cn/show-12-1152-0.html
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