2月18日，Angewandte Chemie International Edition 在線發表了中國科學院生物物理研究所王江云研究組題為A Covalent Approach for Site-Specific RNA Labeling in Mammalian Cells 的最新研究成果。該研究通過生物酶對RNA進行定點特異修飾，并利用點擊化學反應在哺乳動物細胞中實現了人源 5S的特異性標記，這為基于點擊化學的RNA核磁共振、電子自旋共振、熒光標記和紅外檢測研究提供了有力的工具。
研究證實RNA在細胞內具有明確的定位。與蛋白質研究領域已建立的成熟蛋白質標記和成像的方法不同，RNA檢測與標記的發展還處于起步階段。目前已報導的所有RNA標記方法，如基于MS2，RNA 適體和pumilio RNA結合序列的RNA標記方法都是基于非共價作用，結合力比較低，這制約了科研人員對豐度較低RNA的標記。因此發展共價標記RNA的方法對于標記低豐度的RNA具有十分重要的意義。
基于共價連接的RNA標記為在RNA上只共價連接一個化學小分子，即可以實現對RNA的熒光成像，同時減少了對目標RNA定位的干擾，同時共價連接相當于親和力是無窮大，有可能對豐度極低的RNA進行選擇性標記并對其在活細胞中定位和成像；其次通過RNA的共價連接，可以將高效特異的光交聯探針及生物素探針引入RNA上，實現RNA的純化以及相互作用研究。
該研究通過具有特殊活性的修飾酶將含有炔基和疊氮等點擊化學反應基團的小分子化合物共價連接到特定tRNA的特定位點，再用含有疊氮和環炔等基團的熒光染料進行點擊化學反應實現了體外RNA的特異性標記，并在哺乳動物細胞內實現了人源5S RNA的熒光標記。此方法的發展為科學家下一步進行RNA的核磁共振，電子自旋共振和紅外檢測研究奠定了良好的基礎。該研究被Nature Methods作為亮點報道，稱之為“一種基于點擊化學可以用于對任何目標 RNA進行共價標記的方法”。
該研究得到科技部國家重點基礎研究“973”計劃、國家自然科學基金委員會和中國科學院的資助。
圖示：定點特異的RNA標記策略
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