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北京生科院等在熒光響應RNA適配體研究中獲進展

發布時間:2021/9/27 16:52:03編輯:Ma Liang
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  近日,中國科學院北京生命科學研究院研究員李幸團隊與美國康奈爾大學醫學院教授Samie R. Jaffrey合作,以Research Article形式,在《德國應用化學》上,在線發表了研究論文Engineering fluorophore recycling in a fluorogenic RNA aptamer。該研究描述了一種用于西蘭花熒光適配體的新型熒光團——熒光蛋白存在不可逆的熒光漂白現象,與之相比,熒光響應RNA適配體的特征是能夠非共價且可逆地結合同源熒光基團,從而避免熒光漂白,實現熒光恢復。小分子配體與RNA適配體的結合一般涉及三個動力學過程——結合、變構、解離。這三個過程周而復始,構成小分子配體RNA適配體結合和解離的動力學循環,并完成熒光恢復。
  基于循環速率由konkisokoff決定的原理,李幸課題組與合作者在Broccoli RNA晶體結構的指導下發展了一種小分子RNA探針TBI,可高效提升靶標熒光RNA的“循環速率”。TBI可“三管齊下”:提高順式TBI結合Broccoli的kon;降低TBI在Broccoli口袋中的kiso;提高反式TBI脫離Broccoli的koff。基于此,TBI小分子配體實現了在Broccoli口袋中的快速循環和緩慢光異構,從而提高光穩定性和熒光RNA信號輸出。此外,TBI具有低細胞背景,與Broccoli結合強,增強Broccoli折疊性等特點,從而實現了活細胞內RNA的高靈敏追蹤。
  研究團隊系統性地開發了具有低背景、高亮度、高選擇性、光穩定、快速探針循環、RNA結合性和折疊性強的RNA成像探針和技術。這種RNA成像手段為解析高等動物體內的RNA時空分布和功能等信息提供了強有力的工具,有助于闡釋RNA相關生命過程;有望應用于RNA疾病。此外,RNA靶向小分子的設計思路為其他小分子配體-生物大分子的設計思路提供了參考。
  研究工作得到北京生科院啟動基金、美國國立衛生研究院等的支持。
 

微信號:ayiwangapp17

(來源: 中國科學院科技產業網 )

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