凱斯西儲大學(xué)的一組研究人員發(fā)現(xiàn)了一種測量細胞中蛋白質(zhì)與核糖核酸結(jié)合的關(guān)鍵特征的方法。這一發(fā)現(xiàn)可以提高我們對基因功能在癌癥、神經(jīng)退行性疾病或感染中的干擾的認識。
RNA(核糖核酸的縮寫)用于體內(nèi)遺傳指示。RNA結(jié)合蛋白在調(diào)節(jié)基因表達中起著重要作用?？茖W(xué)家們已經(jīng)知道，這些蛋白質(zhì)的功能模式取決于它們的“結(jié)合動力學(xué)”，它描述了它們在核糖核酸的某個位點上固定了多長時間，以及它們在該位點上停留了多長時間。
到目前為止，研究人員還無法測量細胞中核糖核酸結(jié)合蛋白的動力學(xué)。然而，凱斯西儲大學(xué)的研究人員已經(jīng)回答了長期存在的RNA生物學(xué)問題。這些發(fā)現(xiàn)為從生化角度理解細胞中核糖核酸和蛋白質(zhì)之間的相互作用打開了大門。
通過了解動力學(xué)，研究人員可以定量預(yù)測核糖核酸結(jié)合蛋白如何調(diào)節(jié)成千上萬個基因的表達，這對開發(fā)核糖核酸-蛋白質(zhì)相互作用的治療策略非常重要。
該研究的主要作者、生物化學(xué)教授埃克哈德?lián)P科夫斯基(Eckhard Jankowsky)說：“這項研究標(biāo)志著朝著理解基因功能是如何調(diào)節(jié)的以及如何設(shè)計方法來糾正這種調(diào)節(jié)錯誤邁出了重要一步，例如癌癥、神經(jīng)退行性疾病或感染。他在該大學(xué)醫(yī)學(xué)院任教，并擔(dān)任該大學(xué)核糖核酸科學(xué)和治療中心主任。
他們的研究“細胞中RNA結(jié)合蛋白的動力學(xué)圖譜”發(fā)表在2月10日的《自然》雜志上。這項研究得到了國家普通醫(yī)學(xué)科學(xué)研究所和國家科學(xué)基金會的支持。
凱斯西儲的合著者是研究助理迪帕克夏爾馬；研究生利亞扎戈爾、馬修布里斯特和葉璇；化學(xué)教授卡洛斯埃斯波-埃爾南德斯；生物化學(xué)副教授，核糖核酸科學(xué)和治療中心成員。
為了測量核糖核酸結(jié)合蛋白的動力學(xué)，研究人員使用激光發(fā)射非常短(飛秒)的紫外脈沖，將稱為DAZL的核糖核酸結(jié)合蛋白與核糖核酸中的成千上萬個結(jié)合位點交聯(lián)。(DAZL是無精子癥的縮寫，它與生殖細胞的發(fā)育有關(guān)。)然后，他們使用高通量測序來測量交聯(lián)RNA隨時間的變化，并確定了DAZL在數(shù)千個結(jié)合位點的結(jié)合動力學(xué)。
由此產(chǎn)生的“動態(tài)景觀”使研究人員能夠解碼DAZL結(jié)合及其對核糖核酸的影響之間的關(guān)系。
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