图为Argonaute蛋白获得基因靶向抑制功能的过程。图片来源:韩国基础科学研究院RNA研究组
韩宣网6月12日电(记者金善雅)能够精细调控基因表达的核糖核酸(RNA)治疗药物,有望开辟更加高效且安全的开发新路径。
韩国科学技术情报通信部11日表示,由基础科学研究院(IBS)RNA研究组组长Kim V. Narry与首尔大学生命科学系卢成勋(音)教授带领的共同研究团队,首次在全球范围内阐明了基因表达调控蛋白“Argonaute”的激活过程。
Argonaute是一种与微小RNA(miRNA)结合后,能够分解信使RNA(mRNA)的蛋白质。长期以来,由于miRNA如何与Argonaute结合并使其具备功能的机制尚未被证明,这一难题一直制约着RNA治疗药物的开发。
该研究团队首先从与分子伴侣性蛋白质结合的Argonaute复合体中对其进行分离纯化,并利用冷冻电子显微镜(Cryo-EM)解析其结构。结果发现,分子伴侣性蛋白质会使Argonaute保持“开放状态”,从而促进其与miRNA结合。当结合完成后,伴侣性蛋白质随即脱离,使Argonaute转变为活性结构。
通过体外实验进一步验证了重组完成的Argonaute复合体能够精准切割mRNA。值得关注的是,研究组还证实,只有在双链miRNA存在时,Argonaute才能稳定发挥其功能。
研究团队还发现,RNA的化学特性、双螺旋结构,以及20–24个核苷酸的长度对Argonaute的结合至关重要,并阐明了siRNA治疗药物中的化学修饰基团对重组过程的影响。
该成果有望应用于阿尔茨海默病、代谢性疾病等难治性疾病的RNA治疗药物开发。
该研究成果于11日发表在国际学术期刊《自然》上。
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