新的RNA针对工具识别不同寻常的结构

核醣核酸酸(rna)解码遗传密码存储在DNA和生产蛋白质,折叠成不同的结构来管理基本生物过程在所有生命形式,包括人类。针对变异与药物类小分子RNA结构一直是黄金标准RNA-targeting药物科学领域的发展。最近,一个研究小组香港城市大学(城大)开发了一种新型的RNA结构针对专门工具来识别不同寻常的四股RNA结构,这是相关的疾病,如癌症和神经系统疾病。这些发现可能有助于开发新的治疗工具相关的治疗。

RNA G-quadruplexes:与癌症和神经系统疾病

“我们是世界上第一组开发“rG4-targeting L-RNA寡核苷酸适配子”,一种新型的工具,可以针对RNA G-quadruplex (rG4)。我们的数据表明,这些新开发的L-RNA寡核苷酸适配子对rG4目标,精致的亲和力和选择性,通常比现有最先进的rG4-targeting小分子,”郭博士说。他把自己的成就描述为“令人鼓舞的”,并补充道“它提供新的和重要方向的选择性针对rG4s,和潜在的其他不寻常的核酸DNA和RNA的结构。”

rG4是什么?它是一种特殊的结构由RNA序列,可以发现在人类中,植物、细菌和病毒。它可以是一个结构脚手架蛋白结合,可以执行不同的生物功能。个人rG4候选人已经发现重要的细胞功能和基因调控的角色。最近的研究也证实了有关rG4s疾病如癌症,神经疾病和病毒的发病机理。

为了进一步研究rG4s,第一步是确定它们的位置。多年来,主要针对功能性rG4s方法是基于小分子配体,意义与低分子量有机或无机化合物。“然而,大多数发达不能区分rG4s rG4配体具有相似的结构,构成重大挑战在实现有选择性的针对特定的rG4s基因控制和操纵,”郭博士解释说。

针对与小说rG4s L-RNA寡核苷酸适配子

为了克服这一挑战,郭博士和他的团队开发了“L-RNA aptamer-based rG4目标”,一个全新的解决这个长期存在的问题。寡核苷酸适配子很短,单链DNA或RNA分子折叠成定义结构和绑定到特定的目标,如金属离子和蛋白质。

郭博士和他的团队已经花了几乎两年建立aptamer-selection平台,叫做“rG4-SELEX”,开发不同L-RNA寡核苷酸适配子目标rG4的兴趣。

在他们的实验中,研究小组发现L-RNA适配子他们称之为“L-Apt。3 - 7“绑定到其预期rG4目标紧密,不为其他类似rG4结构错误。这强调了选择性rG4目标可以通过使用一个L-RNA适体,一个新发现。

该小组还表明L-RNA寡核苷酸适配子可以利用干扰rG4-protein交互停止他们的生化和细胞功能,这对治疗的目的可以操纵。他们的实验结果表明,L-RNA寡核苷酸适配子的表现至少等于rG4-protein干扰,如果不是比,最先进的rG4-targeting配体。

未知的领域和无限的潜力

“在这个研究中,我们首先介绍了通用框架的强劲发展L-RNA寡核苷酸适配子对目标生物和治疗相关rG4结构和rG4-protein交互。我们的发现提供了一种新的针对潜在的疾病治疗策略在未来,”郭博士解释说。

郭博士和他的团队目前正在进行研究应用rG4-targeting L-RNA寡核苷酸适配子目标很多疾病rG4结构和rG4-protein交互在人类RNA编码和解码。

郭博士预计,进一步细化这个aptamer-selection平台将使不同的RNA structure-targeting L-aptamers开发高通量的方式,它可以应用于对抗人类疾病,如COVID-19。“我强烈的信念,追求技术创新自然会驱动我们的科学探索和生物学的深入了解,”他补充道。

参考:Umar MI,成龙CY,郭CK。开发的RNA G-quadruplex (rG4)针对L-RNA rG4-SELEX寡核苷酸适配子。Nat Protoc。2022年。doi:10.1038 / s41596 - 022 - 00679 - 6

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