Ein Aptazym‐Design für die RNA‐basierte Schaltung der Genexpression in Bakterien
Ein Aptazym‐Design für die RNA‐basierte Schaltung der Genexpression in Bakterien
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Ein Aptazym‐Design for die RNA‐basierte Schaltung der Genexpress in Bakterien
DOI:
10.1002/ange.200703700
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发表时间:
2008
影响因子:
--
通讯作者:
Jörg S. Hartig
中科院分区:
文献类型:
--
作者:
Markus Wieland;Jörg S. Hartig
Die Expression eines bestimmten Gens kann durch das Einbringen eines künstlichen RNA-basierten Schaltelements effektiv reguliert werden. Bei der Entwicklung eines solchen Schaltelements kann man sich an einer Vielzahl natürlicher RNA-Schalter orientieren, die bereits charakterisiert wurden.[1] Der glmS-RNA-Schalter stellt dabei den einzigen bisher bekannten „riboswitch “dar, der auf einer autokatalytischen Spaltung der Boten-RNA (mRNA) nach der Bindung eines Metaboliten beruht.[2] Andererseits werden bereits seit einiger Zeit durch die Verknüpfung von Aptameren mit „Hammerhead “-Ribozymen (HHR) so genannte Aptazyme hergestellt, deren Aktivität sich durch Ligandenbindung spezifisch regulieren lässt.[3, 4] In den letzten Jahren zeigte sich indes, dass die katalytisch aktive Konformation natürlicher HHRs durch tertiäre Wechselwirkungen zwischen den Helices I und II stabilisiert wird.[5–7] Diese Wechselwirkungen führen dazu, dass das längere, in seiner Faltung stabilisierte HHR eine viel höhere Aktivität aufweist als die früher für die Konstruktion von Aptazymen genutzten Minimalmotive des HHR. Das natürliche HHR-Motiv kann selbst bei sehr niedrigen Magnesiumkonzentrationen, wie sie auch in Zellen vorherrschen, RNA effizient spalten.[5] Im Folgenden werden wir ein neuartiges ligandgesteuertes „Hammerhead “-Ribozym vorstellen, das den Einsatz solcher Aptazyme für die RNA-basierte Kontrolle der Genexpression in Bakterien ermöglicht.Schon 2004 fügten Mulligan und Mitarbeiter schnell spaltende „Hammerhead “-Ribozyme mit den oben beschriebenen Helix-I/Helix-II-Wechselwirkungen in die mRNA eines Reportergens ein. Die Expression des Reporters wurde daraufhin sowohl in Säugerzellkultur als auch im Tierversuch drastisch reduziert.[8, 9] Durch Zugabe von Nucleosidanaloga konnte die Expression des Reportergens zumindest teilweise wiederhergestellt werden, da die Nucleosidanaloga in die zelluläre RNA und damit auch in das Ribozym eingebaut und dieses somit inaktiviert wurde.[8, 9] Für eine allgemeine Anwendung künstlicher Schalter in un-
影响因子:
56.9
作者:
JENISON, RD;GILL, SC;POLISKY, B
通讯作者:
POLISKY, B