化学CDN是什么？探索其在现代网络技术中的应用与重要性

化学CDN，即环二核苷酸（cyclic dinucleotides，CDNs），是一类天然的环状RNA分子，以下是关于化学CDN的详细准确回答：

一、基本概念

定义：CDNs是一类具有环状结构的核苷酸分子，由鸟苷和腺苷等碱基通过磷酸键连接形成，其异二聚体2′,3′-环鸟苷单磷酸-腺苷单磷酸（cGAMP）能够通过激活干扰素刺激蛋白（STING）来引发免疫应答。

来源：CDNs广泛存在于自然界中，哺乳动物细胞生成一种特异的CDN：2’3′-cGAMP，由天然免疫受体cGAS在感知细胞质异常DNA信号后催化产生，病原菌也会分泌多种CDN，这些CDN均可激活STING并调节免疫反应。

二、工作原理与作用

免疫应答：CDNs在免疫应答中扮演着重要角色，2’3′-cGAMP结合并激活下游的接头蛋白STING，进而诱发广谱的免疫反应，这一通路的重要性已超出普通天然免疫通路的范畴，在感染免疫、肿瘤免疫、自身免疫、细胞自噬和衰老等方面都发挥关键作用。

药物研发：对天然磷酸二酯键进行化学修饰（如与硫代磷酸酯（PS）进行交换）是制备代谢稳定性和治疗潜力更高的小分子疗法的有效策略，这种修饰会导致磷原子存在立体中心，因此PS衍生的CDN存在四种可能的非对映异构体，且每种CDN的生物活性和物理特性都不同。

三、研究进展

不对称催化：为了解决PS衍生CDN存在的非对映异构体问题，美国耶鲁大学化学系的Scott J. Miller教授和日本武田制药的David K. Leahy等研究者使用手性磷酸（CPA）介导的偶联合成了立体化学确定的二核苷酸，实现了P(III)选择性转移的不对称催化，这一发现为制备立体纯CDNs提供了新的途径。

转运机制：胞外的CDN如何穿过细胞膜进入细胞是一个核心问题，2019年的两项工作通过在不同细胞中的全基因组筛选，鉴定了SLC19A1是关键的CDN转运蛋白，SLC19A1不仅转运自身释放的2’3′-cGAMP，还可转运细菌分泌的CDN及人工合成的CDN药物。

化学CDN作为一类重要的环状RNA分子，在免疫应答和药物研发中具有广泛的应用前景，随着研究的深入和技术的进步，未来化学CDN将在更多领域发挥重要作用。

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