【明升体育m88】《自然—化学子物学》在线发表明升备用网址荧光RNA领域联合研究新进展

稿件来源:药学院   |作者:陈显军   |摄影:陈显军   |编辑:潘聪聪   |浏览量:37

64253947陈显军

近日,明升备用网址生物反应器工程国家重点实验室、光遗传学与合成生物学交叉学科研究中心杨弋教授课题组、朱麟勇教授课题组、浙江大学子命科学研究院任艾明研究员课题组联合在荧光RNA研究中取得突破性进展,在国际权威学术期刊《自然—化学子物学》(Nature Chemical Biology)以长篇论文(article)形式在线发表题为“Structure-basedinvestigation of fluorogenic Pepper aptamer” 的研究文章。

RNA具有独特的三维结构和种类繁多的生物学功能,广泛参与细胞的各类生命活动,与多种疾病的发生与发展密切相关。荧光RNA是近些年发展起来的活细胞RNA成像技术。与荧光蛋白一样,研究人员只需要将荧光RNA的编码序列与靶标RNA编码序列融合,在细胞内表达后,即可对活细胞RNA进行标记成像。因此,荧光RNA是最直接的一种RNA标记成像方法,也最有希望成为理想的活细胞RNA标记与成像技术。2019年杨弋教授课题组与朱麟勇教授课题组组成的联合攻关团队发展了Pepper荧光RNA,它在亲和力、稳定性、信噪比、活细胞荧光亮度等方面提升了1-3个数量级,体现了荧光RNA从概念到实用的突破,在国际上首次实现了动物细胞内不同种类RNA的标记与无背景成像(Nature biotechnology, 2019, 37,1287)。然而, Pepper三维结构是什么样子,到底为什么Pepper具有如此优秀的性能呢?这个谜底的揭示不仅对于Pepper荧光RNA的进一步优化和应用拓展具有重要意义,还可以为更多高性能荧光RNA的创造提供新思路。

针对上述关键科学问题,研究团队对Pepper-HBC复合物的三维结构进行了解析,结果显示,Pepper呈现出由一个螺旋和一个突出的连接区组成的单体非 G-四链体音叉状结构,包含3个双螺旋P1、P2和P3,并由3个Junction区域J1/2、J2/1和J3/2连接。J3/2和J1/2以及P2形成远距离相互作用,帮助维持整体三维结构的稳定。配体HBC结合于整体结构的中心位置,以近平面构象堆积于非G-四联体四碱基平面(U8, G41, U42, G43)和G10-U40非经典碱基对之间,并由碱基对G9-C33从侧面固定,使得HBC配体被Pepper RNA适配体以纳摩尔级的高亲和力结合并激活。本研究解析的Pepper-HBC三维结构信息将为Pepper RNA适配体和染料分子的优化提供良好的理论依据,也将为发展基于Pepper的活细胞与活体生物传感、即时诊断甚至实时诊断技术提供极具价值的信息。

论文第一作者为浙江大学黄凯怡博士和明升备用网址药学院陈显军副研究员,通讯作者为朱麟勇教授、杨弋教授和任艾明研究员。该研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、广州市科委项目、广州市教委项目、生物反应器工程国家重点实验室基金、教育部基本科研业务费等经费资助。

原文链接:

发布时间:2021-11-23
(0)
相关新闻