新研究，新型鏈間光交聯探針捕獲細胞內microRNA靶點新技術

2024年4月28日，北京大學藥學院天然藥物及仿生藥物全國重點實驗室王晶研究員團隊在國際**期刊Journal of the American Chemical Society發表了microRNA作用靶點發現的最新研究成果：“G-clamp Heterocycle Modification Containing Interstrand Photo-Cross-Linker to Capture Intracellular MicroRNA Targets”。

miRNA是長度為18-24個核苷酸的非編碼小分子RNA，人類至少三分之一的mRNA受到miRNA的調控。其已成為調節基因表達、控制細胞命運和分化極其重要的參與者。因此，實現在分子水平上鑒定miRNA的相互作用靶點，將為研究細胞信號轉導途徑中涉及的miRNA調控網絡提供重要的線索。然而，現有的miRNA靶點鑒定的方法普遍存在純化過程繁瑣、嚴重序列偏好、準確性較低、難以捕獲弱相互作用mRNA靶點的局限性。因此，開發無偏好且準確的方法來鑒定弱miRNA-mRNA 相互作用靶點仍然是 miRNA 研究領域中存在的技術瓶頸。

針對上述瓶頸問題，王晶團隊設計和合成了一類具有強互補配對和光交聯能力的miRNA探針，該探針含有炔基和芳基二氮丙啶（diazirine）的G-clamp修飾核苷（ARAGON）結構。光激活共價交聯后，miRNA探針和 mRNA 靶標之間的共價鍵可以承受苛刻的樣品處理條件，實現了捕獲miRNA-mRNA弱相互作用靶點的技術突破。ARAGON-miRNA探針具有以下的優點：1）G-clamp的引入提升了RNA雙鏈體的熱穩定性，從而增強了弱miRNA-mRNA之間的相互作用；2）diazirine在光激活下形成的高反應性卡賓，可以與各類官能團快速共價交聯，解決了之前技術存在序列偏好性的問題。最終，該團隊成功地在活細胞原位鑒定了miR-106a、miR-21 和 miR-101的mRNA新靶點，證明了ARAGON結構具有miRNA序列普適性，有潛力實現任意單個miRNA對其RNA靶標的識別。此外，該團隊還發現miR-101可以通過調節肺癌H1299細胞中的GAB1蛋白的表達，促進肺癌H1299細胞凋亡從而抑制癌細胞增殖的這一全新的調控機制。因此，ARAGON-miRNA探針提供了一種可靠且準確的技術來實現miRNA-mRNA相互作用靶點的鑒定，完善了目前的生物學預測方法的不足，為揭示不同miRNA涉及的細胞調節途徑提供了全新的工具。

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