一种新的筛选方法可以检测直接的生物分子相互作用

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我们的方法可靠地测量许多蛋白质或许多蛋白质和RNA片段之间的相互作用,而无需昂贵的专用设备,Sebastian Maurer解释道。这种方法可以被任何标准的生物医学研究实验室使用,对于研究细胞中的特定过程也是有用的,同时也是研究人员必须一次探索数百万种蛋白质相互作用以寻找特定疾病中涉及的复合物的方法,他总结道。

bifa888.com ,科学家开发出新型荧光标记工具 1962年科学家们首先在水母体内发现了绿色荧光蛋白,从那以后,这种神奇的蛋白质成为生物学功能研究的重要工具之一。在绿色荧光蛋白的帮助下,研究人员不仅能够成像观测基因表达和蛋白质动态,还可以检测细胞内离子和小分子浓度、酶活性,标记细胞或分子亚群,实现复杂的动力学时空分析。这一突破性的科学成果以其在后续数十年的生命科学研究中发挥的巨大作用,而获得了2008年度的诺贝尔化学奖。近日来自美国威尔康乃尔医学院的研究人员称他们开发了一种可以跟GFP蛋白媲美的新型荧光工具,这种被命名为Spinach的RNA-荧光基团复合物可用于追踪细胞内各种RNA的功能动态。这一新技术将帮助科学家们揭开与人类生命活动及疾病相关的RNA的神秘面纱。论文发表于《科学》杂志。Spinach为我们提供了一个重要的研究工具,帮助了解RNA在生物学中的各种功能,文章的资深作者、威尔康乃尔医学院药理学系副教授Samie Jaffrey博士说。近年来,随着生物学研究的飞速发展,RNA在生命活动中所行使的多种生物功能及作用机制不断获得深入解析。过去科学家们认为RNA的功能仅仅是参与蛋白质生物合成,蛋白质是细胞所有生命活动的唯一物质基础,Samie Jaffrey说:然而现在我们知道细胞中存在多种不同类型的RNA,其中一些RNA并不参与蛋白质的合成,而主要是对细胞内信号传导和基因表达起重要的调控作用。在过去的几年里,RNA分类研究不断取得突破性进展,在揭开编码蛋白质的信使RNA之后,研究人员又发现了多种影响翻译及基因表达的非编码RNA,并证实某些情况下这些RNA可直接与蛋白质结合对其功能进行调控。然而一直以来科学家们对于这些RNA的作用机制却知之甚少。鉴于GFP蛋白在细胞内蛋白质功能研究中的广泛应用,Jaffrey研究小组提出了一个奇妙的设想:能否开发出一种具有GFP相似功能的荧光RNA复合物,用于细胞内RNA的动态研究。在新研究中,Jaffrey研究小组的科研人员利用RNA能够折叠形成复杂三维形状的特性,构建了两个新实体:一段显示特异形状的合成RNA序列,以及一个与RNA结合后发射荧光的小分子。在这一研究中,我们面临着两个巨大的挑战,Jaffrey博士说,第一是要获得能够激活小分子的RNA序列,第二则是要找到能够进行时间控制且对细胞无毒性作用的荧光小分子。Jaffrey等对多种分子进行了尝试性实验,其中大部分由于会与细胞膜上的油脂结合发射荧光或本身具有细胞毒性而无法将其用于构建理想的荧光分子。最终,研究人员发现GFP蛋白中就包含了他们一直想寻找的分子一种荧光基团。于是研究人员根据这一荧光基团的形状合成了一些化学分子,并在随后构建了一条能够衔接这些化学分子的人工RNA序列。研究人员将他们第一个成功构建的RNA-荧光基团复合物命名为Spinach。在进一步的实验中,研究人员再度成功构建出与Spinach发射不同荧光波长的多个RNA-荧光基团复合物。目前威尔康乃尔医学院的研究人员已开始利用Spinach追踪细胞中的非编码RNA。我们实验室长期以来致力于解析RNA运输及移位缺陷与儿童发育性疾病之间的关系,通过Spinach,我们观察到在细胞压力应激反应中一种非编码RNA发生了快速的积聚。Jaffrey博士说:我们希望通过Spinach能够更深入地了解细胞中的RNA运输机制,以及它们在疾病中的受累情况。文章的第一作者Jeremy Paige博士表示:目前在生物学中还存在大量围绕RNA的谜题。在过去科学家们证实荧光标记成像技术是一种非常强大的研究工具,我们期望Spinach也能像GFP一样开启一条科学研究的新途径帮助加速研究发现。更多阅读《科学》发表论文摘要

研究发现中介体复合物在mRNA加工中作用 来自中国科学院上海生命科学研究院生化与细胞所和美国新泽西医科大学的研究人员,在新研究中发现了中介体复合物在调控mRNA可变加工中的重要作用,文章Mediator Complex Regulates Alternative mRNA Processing via the MED23 Subunit发表在最新的Cell子刊《分子细胞》(Molecular Cell)杂志上。文章的通讯作者是973计划首席科学家、中科院上海生命科学研究院生化与细胞所王纲研究员。其主要研究方向为真核基因表达调控以及癌症与干细胞生物学。该研究得到了中国科学院、科技部,国家自然科学基金委和美国NIH等机构的经费支持。基因的表达调控受到转录及转录后等多种水平的调节。mRNA的加工,包括加帽、剪接、加尾等,作为转录后调控的重要方式,是维持生物蛋白质功能多样性的重要机制。mRNA可变加工与细胞的命运决定等发育过程、以及疾病的发生发展相关。转录中介体复合物的经典功能是转录因子和通用转录机器之间传递信息的分子桥梁,精细控制基因的转录发生。长期以来有预测性假说认为转录中介体复合物可能与mRNA的加工有关,但一直缺乏突破性发现。在这篇文章中,研究人员首先用体外的方法表达纯化了一系列可溶的中介体复合物亚基,通过结合质谱方法首先鉴定出MED23亚基与mRNA加工因子有相互作用,运用一系列生物化学的方法确定了MED23和剪接因子hnRNP L体内与体外的相互作用。证实了MED23能够调控hnRNP L靶基因的选择性剪接。进一步,在全基因组水平研究中介体复合物所调控的mRNA选择性加工事件,运用生物信息学的手段分析了MED23和hnRNP L分别敲低所影响的mRNA的外显子芯片数据,证明了MED23和剪接因子hnRNP L 能够协同调控选择性加工。该工作首次发现了中介体复合物在mRNA加工中的新功能,为转录和RNA加工的偶联提供了新的机制,并为中介体复合物参与的发育过程及癌症发生等提供了新的分子解释。更多阅读《分子细胞》发表论文摘要

该方法的开发由Sebastian Maurer与Luis Serrano实验室合作开发,是第一种允许同时检测大量蛋白质和RNA分子之间相互作用的技术。研究人员强调开发一种广泛适用的可行且经济实惠的方法。

  • 蛋白质和蛋白质 - RNA相互作用的高质量图谱,该论文的博士后研究员兼共同第一作者Jae-Seong Yang说。

在Nature Communications上发表的一篇论文中,基因组调控中心(CRG)的科学家描述了一种名为rec-YnH的新方法的开发,该方法旨在了解数百种蛋白质和RNA之间形成的复合物。时间。

新技术使科学家能够在过去几十年中了解生物体所具有的遗传信息,这些信息中的哪些信息被积极使用,哪些蛋白质是由细胞在不同情况下制造的。现在,了解蛋白质和RNA信使分子等生物分子如何结合形成功能细胞所需的复合物是一项巨大的挑战。换句话说,我们知道细胞构建的成千上万个部分,但我们不知道它们是如何组合在一起的。