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方显杨研究员应邀在《Current Opinion in Structural Biology》综述分子...
【字体: 大 中 小 】 时间:2024年11月01日 来源:中国科学院生物物理研究所
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2024年10月22日,方显杨研究员在《Current Opinion in Structural Biology》期刊在线发表了题为"Empowering the molecular ruler techniques with unnatural ...
2024年10月22日,方显杨研究员在《Current Opinion in Structural Biology》期刊在线发表了题为"Empowering the molecular ruler techniques with unnatural base pair system to explore conformational dynamics of flaviviral RNAs"的综述论文。
RNA是生命活动不可或缺的功能生物大分子。RNA不仅是超级药物(如RNA疫苗、反义寡核苷酸、小核酸等),也是潜在的药物靶点。随着全球对由RNA病毒(如黄病毒、冠状病毒等)引起的病毒性疾病的关注度增加,如何通过深入理解这些病毒RNA的结构来调控其功能,发展基于或靶向RNA的新疗法,成为了当前研究的热点。
RNA分子因其固有的柔性和构象动态,一直以来都是结构生物学研究中的难点。传统的结构解析技术,如X射线晶体学、核磁共振(NMR)和冷冻电镜,虽然在解析蛋白质结构方面取得了显著进展,但在解析RNA结构和捕捉RNA动态变化方面仍面临巨大挑战。近年来,人们日益认识到,多方法联用、实验数据与计算模拟结合可拓展结构生物学的研究方法和研究思路。该综述介绍了三种互补的分子尺技术,包括电子顺磁共振(EPR)、X射线散射干涉(XSI)和荧光共振能量转移的基本原理,并展示了如何利用NaM-TPT3非天然碱基对系统对长链RNA进行位点特异性标记的方法,从而实现在纳米尺度上测量RNA分子内和分子间的距离分布。该标记方法克服了传统RNA标记技术对RNA的长度和标记位点的限制,具有反应高效、纯化步骤简便和无需变性条件等优点,使得利用分子标尺技术对长链RNA的结构和构象动态开展研究成为可能。通过展示不同分子标尺技术在黄病毒RNA的结构和构象动态研究中的应用,不仅可更准确地理解黄病毒RNA的构象动态变化,也可为病毒性疾病的治疗提供新的靶点和策略。此外,相关方法的应用也有望推动RNA纳米技术的发展,为未来的生物医学研究提供更多可能性。
图. 基于NaM-TPT3非天然碱基系统的长链RNA位点特异性标记方法
该工作得到了国家自然科学基金、国家重点研发计划项目和中国科学院先导项目等的资助。中国科学院生物物理研究所方显杨研究员为通讯作者,方显杨研究组的博士研究生张杰为第一作者。
文章链接:https://doi.org/10.1016/j.sbi.2024.102944
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(供稿:方显杨研究组)
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