[所屬分類:行業(yè)動(dòng)態(tài)] [發(fā)布時(shí)間:2024-5-23] [發(fā)布人:楊曉燕] [閱讀次數(shù):] [返回]

新研究“點(diǎn)亮”熒光RNA成像的結(jié)構(gòu)機(jī)制
作者：孟凌霄   來源：中國科學(xué)報(bào)  
山東拓普生物工程有限公司  http://www.jlkcpj.cn
5月17日，中國科學(xué)院生物物理研究所方顯楊研究組與動(dòng)物研究所李幸研究組合作在《自然-通訊》上發(fā)表研究論文，揭示熒光點(diǎn)亮RNA適配體RhoBAST結(jié)合與激活熒光團(tuán)TMR-DN的機(jī)制，為理性設(shè)計(jì)和優(yōu)化這一重要的FLAP系統(tǒng)提供了機(jī)制見解。
在活細(xì)胞中對(duì)生物大分子如蛋白質(zhì)和RNA等進(jìn)行時(shí)空定位和追蹤，對(duì)于理解它們的生物學(xué)功能和揭示其機(jī)制至關(guān)重要。目前，熒光點(diǎn)亮RNA適配體(FLAP)被認(rèn)為是強(qiáng)有力的活細(xì)胞RNA熒光成像工具。其中，RhoBAST是一種表現(xiàn)優(yōu)異的FLAP成像工具，可以結(jié)合并激活一種接觸淬滅型羅丹明衍生物TMR-DN，并在RNA的超分辨率成像中表現(xiàn)出優(yōu)異的性能，但其結(jié)合和激活熒光染料的結(jié)構(gòu)機(jī)制還不清楚。
研究人員首先應(yīng)用X射線晶體學(xué)解析了RhoBAST與TMR-DN復(fù)合物的高分辨率結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)RhoBAST折疊成一種四分支結(jié)構(gòu)，整體結(jié)構(gòu)類似于不對(duì)稱的“A”字形。研究發(fā)現(xiàn)，RhoBAST的結(jié)構(gòu)剛性以及半開放的結(jié)構(gòu)口袋的特征可能還賦予它與配體快速交換的動(dòng)力學(xué)性能，其要比其它FLAP如pepper系統(tǒng)至少快兩個(gè)數(shù)量級(jí)以上，因此可以通過與溶液中新鮮配體的快速交換來很好地避免光漂白問題，使其在熒光超分辨成像展現(xiàn)出優(yōu)良的光學(xué)性質(zhì)。
為了更好理解RhoBAST對(duì)TMR-DN的激活機(jī)制，研究人員采用增強(qiáng)采樣的分子動(dòng)力學(xué)模擬方法表征了TMR-DN在自由態(tài)以及與RhoBAST結(jié)合狀態(tài)下的構(gòu)象空間。結(jié)果表明，無論是自由還是結(jié)合狀態(tài)下，TMR-DN都呈現(xiàn)出一種高度動(dòng)態(tài)的構(gòu)象特征，其中接觸-非堆疊構(gòu)象占據(jù)所有接觸類型中的多數(shù)。
相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1038/s41467-024-48478-9
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