凱斯西儲大學的一組研究人員發(fā)現(xiàn)了一種測量細胞中蛋白質與核糖核酸結合的關鍵特征的方法。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)用于體內遺傳指示。RNA結合蛋白在調節(jié)基因表達中起著重要作用?？茖W家們已經(jīng)知道，這些蛋白質的功能模式取決于它們的“結合動力學”，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合蛋白的動力學。然而，凱斯西儲大學的研究人員已經(jīng)回答了長期存在的RNA生物學問題。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之間的相互作用打開了大門。
通過了解動力學，研究人員可以定量預測核糖核酸結合蛋白如何調節(jié)成千上萬個基因的表達，這對開發(fā)核糖核酸-蛋白質相互作用的治療策略非常重要。
該研究的主要作者、生物化學教授?？斯?lián)P科夫斯基(Eckhard Jankowsky)說：“這項研究標志著朝著理解基因功能是如何調節(jié)的以及如何設計方法來糾正這種調節(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。他在該大學醫(yī)學院任教，并擔任該大學核糖核酸科學和治療中心主任。
他們的研究“細胞中RNA結合蛋白的動力學圖譜”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)學科學研究所和國家科學基金會的支持。
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；化學教授卡洛斯埃斯波-埃爾南德斯；生物化學副教授，核糖核酸科學和治療中心成員。
為了測量核糖核酸結合蛋白的動力學，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的核糖核酸結合蛋白與核糖核酸中的成千上萬個結合位點交聯(lián)。(DAZL是無精子癥的縮寫，它與生殖細胞的發(fā)育有關。)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)千個結合位點的結合動力學。
由此產生的“動態(tài)景觀”使研究人員能夠解碼DAZL結合及其對核糖核酸的影響之間的關系。
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