开题报告内容：（包括拟研究或解决的问题、采用的研究手段及文献综述，不少于2000字）
国内外研究现状综述：
RNA是细胞的重要功能组份之一，参与基因的转录、翻译、RNA干扰、核酶催化等一系列的重要生物学过程。RNA干扰（RNA interference，简称为RNAi）是一种强大的基因沉默工具，由双链RNA（double-stranded RNA，dsRNA）诱发，实现高度保守的同源mRNA高效特异性降解，主要通过非编码小干扰 RNA（siRNA）诱导序列来实现。小干扰RNA（small interfering RNA，简称为siRNA）是一种长度为21-23碱基对的双链RNA，可以用于细胞活动中基因表达调控与评估[1,2]。天然siRNA自身血清稳定性不足，且具有脱靶效应等问题，限制了其应用，目前主要通过人工化学修饰siRNA来解决上述问题。近年来，越来越多的目光开始转向通过对siRNA的修饰来对其时间和空间上的基因沉默效应来进行调控，从而更好地发挥其对基因表达的调控作用。
siRNA 介导 RNAi 调控[3] 包括：siRNA结合RNA诱导的沉默复合物（RISC）并去除其有义链，有助于靶mRNA与反义链的杂交，并最终降解其mRNA靶标，从而抑制基因表达，其中的RNA诱导沉默复合体（RISC）可循环再利用，执行多轮降解反应。在siRNA的释放过程中，有效递送与后续控制仍旧是该领域亟待解决的主要问题。目前也出现了一些能够调控siRNA活性的方法[4]。2005年，Shah等[5]报道了第一个用于光调控RNAi领域的caged RNA，通过使用DMNPE作为光消除的caging基团来保护磷酸骨架，最终得到siRNA的骨架caging效率为3%，在光照前后对目标基因的沉默效率仅有2-3倍的变化，但这种对siRNA的标记是不完全的。Nguyen等[6]使用NPE修饰siRNA5末端（与RISC结合的关键位点[7]），通过lipofectamin 2000 转染后能够实现80%的RNAi，成功抑制 Leakage 活性，但RISC 仍能与部分 caging siRNA 作用。2007年，Mikat等[8]报道了 NPP 基团，将其修饰在脱氧鸟苷和脱氧胸苷的碱基上引入到反义链，它能与靶序列 mRNA 互补双链的中间位置形成凸起，从而完全抑制 RNAi，同时其 leakage 效率lt;10%，但长时间的孵育使caging 基团能够被细胞内寡核苷酸修复系统去除掉，从而再次增加leakage 活性。本课题组近期报道了经维生素E[9]、胆固醇[10]、cRGD[11]等修饰的caged siRNA，其5末端大位阻基团的修饰可以阻碍后续与核酸酶的结合[12]，从而有效抑制siRNA活性。通过光照解离修饰基团从而使siRNA的活性得到恢复。上述报道表明，过多的修饰基团能够更有效地抑制siRNA活性，但会使其在后续调控中难以高效恢复原有的基因沉默活性。在光调控中，激发常用光敏基团的紫外光穿透力较低，限制了光敏siRNA的应用。
因此，我们试图发现一种新方法来调控siRNA的活性，即通过生物正交化学方法来实现对siRNA基因沉默活性的调控。生物正交反应的概念于2003年被提出[13,14]，是一类在生物环境中能够特异进行的化学反应，大致可分为生物正交连接反应和生物正交键切割反应，前者发展较早，在生物分子标记和生物偶联领域已经有较为成熟的应用；而生物正交键切割反应则是近几年生物正交反应领域兴起的一个新方向，拥有巨大的应用前景，吸引了广泛的研究兴趣。
2016年Chen等[15]对生物正交键切割反应的综述指出，截至2016年此类反应还仅限于氨基的释放，主要应用限制在蛋白质领域，而近两年来通过不断地研究发现利用烯烃和四嗪的Inverse Diels-Alder反应释放氨基，打开了新应用的大门。2013年Versteegen等[16]首先发现了经由四嗪诱导反式环辛烯而释放氨基的反应，并将其应用于抗体偶联小分子药物的释放。之后，此反应在蛋白激活等领域获得了广泛的应用。近两年来此类反应在基础研究层面取得了较为重要的进展[17]，通过对四嗪与乙烯基醚的断键反应进行了系统的研究，包括反应机制、四嗪取代基对反应动力学的影响，并初步进行了环辛烯的底物拓展[18]和应用。
研究目的及意义：
综上所述，我们期望设计一系列经由乙烯基醚修饰的核苷类似物并合成siRNA，乙烯基醚具有作为修饰核苷基团的优势：能够在生物环境中保持自身稳定，易得且方便合成。5末端经乙烯基醚修饰的siRNA无法实现后续5位置的磷酸化，从而无法发挥其自身活性，致使siRNA活性消失。而通过后续siRNA中核苷类似物的乙烯基醚基团与四嗪发生Inverse Diels-Alder反应使5位重新暴露出羟基，从而能够实现后续5位置的磷酸化，恢复siRNA活性。基于上述机制来调控siRNA的基因沉默活性，从而实现对基因功能的调控，具有重要的生物学意义。
课题研究内容及拟采用的研究手段：
1. 通过文献调研并设计核苷类似物结构，并探究其在化学合成与生物体内反应的可行性，并制定最终计划得到的目标产物结构，基于文献设计完成合成路线。
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