NBT | 姜凯议等开发可编程的RNA传感技术控制蛋白合成

2022-10-29 12:08:44, BioArt

2022年10月27日，来自麻省理工的姜凯议以及Jonathan Gootenberg和Omar Abudayyeh在Nature Biotechnology杂志上发表了题为Programmable eukaryotic protein synthesis with RNA sensors by harnessing ADAR的论文，文章利用ADAR蛋白完成多核细胞内的RNA介导的蛋白生产。

作者们设计了一种可编程的 RNA 传感技术，即可重编程 ADAR 传感器，命名为 RADARS。该技术利用作用于 RNA (ADAR) 的腺苷脱氨酶对 RNA 进行编辑，通过内源性 RNA 转录物的存在来控制货物蛋白的翻译。在货物蛋白上游的sensor中引入终止密码子使得翻译取决于目标RNA与sensor的结合。在两个RNA结合后，终止密码子会被 ADAR 编辑并允许翻译通读。

文章发现通过对RADARS系统的工程化，可以将sensor功能提高 277 倍，并可以针对各种货物蛋白（包括荧光素酶、荧光蛋白、重组酶和治疗意义的蛋白质）设计 RADARS，实现对表达水平低至每百万 13 个转录本的内源RNA的检测灵敏度.作者发现 RADARS 可以作为表达的 DNA 或合成的 mRNA并且可以利用外源性或内源性 ADAR。作者们在多种情况下应用 RADARS，包括跟踪转录状态、RNA 感应诱导的细胞死亡、细胞类型识别和合成 mRNA 翻译的控制。

此研究感知和响应生物系统中特定 RNA 存在的可编程方法将在研究、诊断和治疗中具有广泛的应用。

值得一提的是，近日，Nature Biotechnology刊发了另外一篇利用相似原理的方式进行细胞监控和操纵的方式，证实了ADAR为基础CellREADR作为细胞“读取器”的有效性（详情BioArt报道：NBT | 基于ADAR的活细胞RNA传感器）。此外，2022年10月5日，美国杜克大学Z. Josh Huang研究组（第一作者是钱永军博士）在Nature上发表了文章Programmable RNA sensing for cell monitoring and manipulation，通过使用内源性RNA编辑酶ADAR（Adenosine deaminases acting on RNA）构建了CellREADR方法（Cell access through RNA sensing by Endogenous ADAR），通过RNA感知、ADAR介导的RNA编辑方式，将RNA检测与效应蛋白翻译结合起来识别不同细胞类型的新方法（详情BioArt另行解读）。

原文链接：

https://doi.org/10.1038/s41587-022-01534-5

制版人：十一