RNA凝聚体用于改善荧光RNA适配体特性和细胞成像研究

荧光RNA适配体作为细胞成像过程中极具价值的工具，对于测量目标分子的亚细胞空间分布和位置有重要意义。然而，在细胞内应用，荧光RNA适配体仍然存在易被酶降解、光稳定性不足、信号强度弱等问题。将RNA适配体限制在分子拥挤环境中能够提高其稳定性和对配体的亲和能力，促进其折叠以及增加信号强度。但是在细胞内原位构建一个人工的分子拥挤环境，将荧光RNA适配体进行空间限制，用于改善其性能、发展细胞成像方法，仍具有挑战性。

近日，南京理工大学的任克维教授、董伟教授、高如如副教授联合山东师范大学崔琳教授等报道了一种基因编码的人工RNA凝聚体，命名为FLARE，并将其应用于活细胞内S-腺苷甲硫氨酸和四环素的高灵敏成像。通过使用CUG重复碱基序列作为通用标签，与其他功能RNA（如RNA适配体或传感器序列）连接，构建人工RNA凝聚体。利用RNA凝聚体中独特的分子拥挤环境和限制性效应，能够提高荧光RNA适配体的抗酶降解能力、热稳定性、光稳定性以及对其配体的亲和性。同时，由于FLARE可以将多个荧光RNA适配体聚集、浓缩在局域空间内，能够使荧光信号增强。通过改变不同的传感器序列，这种模块化方法允许对传感器属性进行定制和优化，用于不同的目标分子成像。该设计不仅改善了荧光RNA适配体的诸多自身缺点，还具有能够模块化设计、稳定好、灵敏度高等优点，在细胞成像和功能调控中具有巨大的应用潜力。

这一成果在近期发表于Journal of the American Chemical Society，文章的第一作者是硕士研究生季若阳和王龙。

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RNA Condensate as a Versatile Platform for Improving Fluorogenic RNA Aptamer Properties and Cell Imaging

Ruoyang Ji, Long Wang, Yuzhe Shang, Songyuan Du, Yang Xiao, Wei Dong*, Lin Cui*, Ruru Gao*, and Kewei Ren*

J. Am. Chem. Soc., 2024, 146, 4402–4411, DOI: 10.1021/jacs.3c09162

导师介绍

董伟

https://www.x-mol.com/university/faculty/21259