最小和Fastest-Known RNA开关提供新的药物靶点

一旦被认为仅仅是储存和传递遗传信息,RNA现在已知细胞各种各样的瑞士军刀,执行各种各样的任务,变成各种形状。

在过去的十年里,研究人员决定,大部分的DNA在细胞用来制造RNA分子,RNA基因表达调控中起着重要的作用,而这些大分子作为检测细胞信号开关,然后改变形状发送适当的响应其他生物分子的细胞。

而RNA的开关函数已经证据确凿,Hashim哈希和他的密歇根大学的同事在10月7日在线发表的《自然》杂志上的一个新类开关更小,数量级的速度比其他已知类的RNA开关。

哈希调用这些短暂的结构,发现使用一种新的成像技术在他的实验室开发的,控制器。

“我们终于能够放大这些罕见的替代形式的RNA存在只是一瞬间,然后走了,”哈说,罗伯特·l·Kuczkowski教授化学和生物物理学。

“这些东西很难看到,因为他们存在约1%的时间,只有一个毫秒微秒。”

在生物学,分子的三维形状决定了它的性质和影响其功能。RNA分子是由单一的链条,可以保持伸出只要线程或折叠成复杂的循环和分支,阶梯状的手臂。

密歇根大学研究人员描述的控制器包括临时,局部变化的RNA结构替代形式称为激发态。结构变化是开关:形状传递生物信号转移到细胞的其他部分。

“这些激发态对应于罕见的替代形式的生物功能,”哈希说。“这些不同形式独特的建筑和化学特性可能使他们伟大的分子药物门闩上。在某种意义上,他们提供了一个全新的药物靶点层。”

在本质上的报告中,密歇根大学的研究者们研究瞬态结构三种类型的RNA分子的变化。的两个rna来自引起艾滋病的HIV病毒和已知病毒复制中起着关键的作用。第三是参与核糖体内部质量控制,细胞机器组装蛋白质。

所有这三个新发现的激发态的rna提供潜在的药物开发的目标:抗病毒药物,将破坏HIV病毒复制和抗生素,干扰蛋白质组装在细菌的核糖体。

存在的证据这些微小RNA开关已被多年。但直到现在,他们逃避检测,因为他们只是太小、太短暂而不能被传统的成像技术,哈希说。

让他们发现,该小组使用一种改性的核磁共振光谱,以及捕获的策略和捕获瞬态RNA结构。发现去年发表在《自然》杂志上,研究人员使用类似的核磁共振技术捕捉DNA双螺旋结构的罕见情况下,基地来回滚动。

近年来,哈希和他的同事还用核磁共振来创建“nanovideos”显示在三维空间中RNA分子如何改变shape-twisting,弯曲和旋转关节的结构。

除了哈,报告的作者自然是密歇根大学的伊丽莎白·Dethoff Katja风格的作品,Jeetender丘格和Anette Casiano-Negroni。哈希是一个顾问,拥有的所有权,Nymirum Inc . RNA-based药物发现公司在安阿伯。

这项研究是由美国国立卫生研究院和拉科姆研究生科研补助金由密歇根大学授予。《自然》杂志论文的作者承认Tri-Corridor密歇根州密歇根经济发展合作和技术支持购买的600 MHz光谱仪用于这项研究。