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研究发现环状RNA适配体的高效表达方法

来源:科技部 2019-05-09 17:01

 

RNA适配体是一种短RNA,可通过结合细胞内的分子或蛋白质调节细胞内进程。尽管RNA适配体具有潜在的应用价值,但它并没有其他RNA技术广泛应用,主要问题是它们不能高浓度表达,从而不能有效调节蛋白质功能,同时也阻碍了RNA装置,例如RNA代谢物生物传感器在哺乳动物细胞中的应用。通常,基于RNA的生物传感器是通过融合适配体来构建的,这些生物传感器在哺乳动物细胞中无法检测到荧光信号。基于以上现状,Samie R. Jaffrey团队设计了一个新的表达系统Tornado,实现了RNA适配体和基于RNA装置在哺乳动物细胞中的高水平表达和功能活性。

Tornado表达系统不需要任何额外的蛋白质或酶共同表达就能实现循环,快速高效,因此RNA是稳定的。基于Tornado表达的转录本包含一段RNA,两侧是扭曲的核酶。核酶迅速发生自催化裂解,末端由普遍存在的内源性RNA连接酶RtcB连接。此外,蛋白质结合的RNA适配体在其他方面对细胞的影响微乎其微,是一种强有力的抑制剂。

Samie R. Jaffrey团队构建的基于RNA的s-腺苷甲硫氨酸(SAM)荧光代谢物生物传感器,能够低表达线状RNA,也足够达到检测细胞内环状RNA表达SAM动力学水平。以花椰菜适配体为例,通过荧光载体DFHBI-1T染色,在与花椰菜结合后就产生荧光。通常情况下,线性RNA适配体在经过6小时的放线霉素D(actD)处理后会完全消失,因为它们会迅速降解。相反,环状RNA适配体在这一处理过程中并没有明显的变化。同时,实验数据表明,扭曲核酶自裂解的速度比优化的锤头状核酶快数百倍。因此,Tornado表达系统使RNA适配体和RNA装置成为哺乳动物细胞中操纵蛋白质和成像细胞过程的工具。(生物谷Bioon.com)

 

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