Expanding RNA binding specificity and affinity of engineered PUF domains.
Expanding RNA binding specificity and affinity of engineered PUF domains.
复制标题
扩展工程 PUF 结构域的 RNA 结合特异性和亲和力
DOI：
10.1093/nar/gky134
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发表时间：
2018-05-18
影响因子：
14.9
通讯作者：
Wu JW
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Zhao YY;Mao MW;Zhang WJ;Wang J;Li HT;Yang Y;Wang Z;Wu JW
对RNA的特殊操作对于生物技术和医学研究是必要的。 Pumilio/fem-3 mRNA 结合因子的 RNA 结合域（PUF 域）是可编程的 RNA 结合支架，用于设计特异性调节 RNA 的人工蛋白。然而，天然 PUF 结构域通常识别 8-nt RNA，限制了它们的应用。在这里，我们修改了人类 Pumilio1 的 PUF 结构域，以设计识别不同长度 RNA 靶标的 PUF。工程化的 PUF 与其 RNA 靶标特异性结合，并且具有更多重复的 PUF 比典型的八重复结构域具有更高的结合亲和力；然而，在重复次数为 9 和 10 时，结合亲和力达到峰值。对具有九个重复的 PUF 的结构分析揭示了更高程度的弯曲，并且 RNA 结合出乎意料地显着地打开了弯曲结构。对位于两个 RNA 碱基之间的残基的研究表明，酪氨酸和精氨酸有利于堆积相互作用。对工程化 PUF 的体外可用性和剪接功能测定的进一步测试表明，我们的工程化 PUF 以可编程方式以高亲和力结合 RNA 靶标。
Specific manipulation of RNA is necessary for the research in biotechnology and medicine. The RNA-binding domains of Pumilio/fem-3 mRNA binding factors (PUF domains) are programmable RNA binding scaffolds used to engineer artificial proteins that specifically modulate RNAs. However, the native PUF domains generally recognize 8-nt RNAs, limiting their applications. Here, we modify the PUF domain of human Pumilio1 to engineer PUFs that recognize RNA targets of different length. The engineered PUFs bind to their RNA targets specifically and PUFs with more repeats have higher binding affinity than the canonical eight-repeat domains; however, the binding affinity reaches the peak at those with 9 and 10 repeats. Structural analysis on PUF with nine repeats reveals a higher degree of curvature, and the RNA binding unexpectedly and dramatically opens the curved structure. Investigation of the residues positioned in between two RNA bases demonstrates that tyrosine and arginine have favored stacking interactions. Further tests on the availability of the engineered PUFs in vitro and in splicing function assays indicate that our engineered PUFs bind RNA targets with high affinity in a programmable way.
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影响因子：
5.7
作者：
Lu, Gang;Hall, Traci M. Tanaka
通讯作者：
Hall, Traci M. Tanaka
DOI：
10.1107/s0907444904019158
发表时间：
2004-12-01
影响因子：
2.2
作者：
Emsley, P;Cowtan, K
通讯作者：
Cowtan, K
影响因子：
64.5
作者：
Edwards, TA;Pyle, SE;Aggarwal, AK
通讯作者：
Aggarwal, AK
影响因子：
14.8
作者：
Filipovska, Aleksandra;Razif, Muhammad F. M.;Rackham, Oliver
通讯作者：
Rackham, Oliver
DOI：
10.1107/s0907444909052925
发表时间：
2010-02
期刊：
Acta crystallographica. Section D, Biological crystallography
影响因子：
--
作者：
Adams PD;Afonine PV;Bunkóczi G;Chen VB;Davis IW;Echols N;Headd JJ;Hung LW;Kapral GJ;Grosse-Kunstleve RW;McCoy AJ;Moriarty NW;Oeffner R;Read RJ;Richardson DC;Richardson JS;Terwilliger TC;Zwart PH
通讯作者：
Zwart PH