蛋白质翻译后修饰
搜索文档
北京大学伊成器团队开发新型RNA编辑平台,突破“单点编辑”,实现RNA多位点、多功能精准操控
生物世界· 2026-01-03 17:30
文章核心观点 - 北京大学伊成器团队开发了一种名为AIM的可调节RNA信息操纵平台,该平台突破了现有RNA碱基编辑工具“单点编辑”的限制,实现了在特定RNA区域内对不同数量、多种类型碱基的可控与精准操纵,为RNA功能研究与疾病干预提供了强大的底层技术支撑 [2][3] 技术平台构成与原理 - AIM平台由三个核心元件构成:负责RNA靶向的dCas13蛋白、经过理性设计的单链RNA脱氨酶TadA,以及一种特殊设计的可成环向导RNA [5] - LF-gRNA能够在目标RNA上诱导形成一个局部单链的“环区”,使碱基暴露成为脱氨酶有效底物,同时环区两侧的双链结构可阻止非目标位点编辑 [5][6] - 通过改变LF-gRNA诱导的单链环区的大小,可以实现对RNA编辑窗口尺寸的灵活且可控调节,从而在特定区域内实现对多个碱基的精准编辑 [6] 编辑功能拓展 - 研究团队对脱氨酶TadA进行蛋白质理性设计与功能重塑,构建了三类具有不同功能的AIM系统 [8] - AIM-A/AIM-Amax可实现精准高效的A-to-I编辑 [8] - AIM-C/AIM-Cmax可实现纯净的C-to-U编辑 [8] - AIM-A&C/AIM-A&Cmax可在同一RNA分子中同时实现A与C的编辑 [8] - 通过设计不同TadA变体,AIM从单一编辑模式拓展为具备多种编辑功能的平台,能够覆盖更加多样化的RNA调控需求 [8] 应用潜力展示 - AIM的多位点编辑能力在提前终止密码子UAA的通读中展现出独特优势,成功在同一密码子内实现两个A碱基的同时编辑,从而在多个转录本上实现了UAA提前终止密码子的通读 [9] - 在囊性纤维化细胞模型以及杜氏肌营养不良小鼠模型中,检测到全长蛋白表达和功能恢复,展示了AIM平台在疾病治疗方面的应用潜力 [9] - 研究团队利用AIM在RNA水平对单个或相邻的关键磷酸化相关密码子进行改写,从而实现对蛋白质稳定性的调控,展示了其在操纵与蛋白翻译后修饰相关RNA信息方面的应用 [9] 安全性与特异性评估 - 全转录组分析结果表明,AIM在RNA层面的非靶向编辑事件处于较低水平,且不会对全局基因表达产生显著影响 [10] - 通过R-loop assay及靶向DNA扩增子深度测序分析发现,AIM在DNA层面的编辑水平与阴性对照无显著差异 [10] - 在细胞和动物模型中均未检测到AIM诱导的免疫激活反应,表明该平台具有较高的特异性和良好的安全性 [10] 未来展望 - 未来,AIM有望应用于RNA二级结构、翻译调控元件以及RNA–RNA或RNA–蛋白相互作用位点等功能元件的精准操纵,成为理解和重塑RNA功能的重要工具 [10]
有奖竞猜:「2026国自然」哪些生物医药方向将引爆新一轮研究热潮?参与赢小米照片打印机!
生物世界· 2025-12-29 12:16
2026年国家自然科学基金热点趋势预测 - 国自然资助方向是学科发展的晴雨表,洞察热点趋势对2026年课题设计至关重要[4] - 基于对历年资助项目与前沿发表的分析,预测以下热点领域将继续保持高热度和高竞争力[4] 核心机制类研究方向 - 免疫调控:包括巨噬细胞极化、中性粒细胞、T细胞耗竭等[4] - 线粒体功能与稳态[4] - 新型细胞死亡:如铁死亡、焦亡[4] - 代谢重编程:如糖酵解、乳酸化[4] - 蛋白质翻译后修饰:如泛素化、SUMO化、组蛋白修饰[4] 前沿交叉类研究方向 - 表观转录组学:如RNA修饰(m6A、m7G)[5] - 细胞间通讯:如外泌体[5] - 宿主-微生物互作:如肠道菌群[5] - 干细胞与再生医学[5] 关键技术类研究方向 - 单细胞与空间多组学[5] - 类器官与疾病模型[5] - 人工智能/机器学习驱动的靶点发现与数据分析[5] - 研究方向并非孤立存在,例如铁死亡与免疫代谢、蛋白质修饰和RNA表观调控紧密相连,外泌体跨界调控肿瘤免疫与神经疾病,从单一热点转向热点网络的机制研究是提升课题创新性的关键[5] 热点领域研究案例与落地路径 - 从近期客户文献发表趋势看,预测的热点方向持续催生高质量研究[11] - **中性粒细胞研究案例**:中国药科大学与鼓楼医院团队在《European Heart Journal》(IF=35.6)发表研究,系统阐释中性粒细胞表面受体P2Y14R通过PKA/AKAP13/RhoA信号通路调控NET形成及静脉血栓发展,为新型抗栓药物提供理论依据[12] - **免疫逃逸研究案例**:复旦大学附属中山医院与上海九院团队在《Cell》(IF=42.5)发表研究,首次揭示肿瘤细胞通过激活伤害感受神经元,将肿瘤引流淋巴结重塑为免疫抑制状态,以逃避免疫监视[12] - **肠道微生物研究案例**:上海瑞金医院团队在《Gut》(IF=25.8)发表研究,在克罗恩病发病机制中取得突破,首次提出FABP2作为“类信息素”分子被肠道菌Enterococcus faecalis劫持,通过其表面蛋白EF3041启动群体感应通路,促进定植并加重炎症[13] - **糖酵解研究案例**:山西医科大学与军事医学研究院团队在《Signal Transduction and Targeted Therapy》(IF=52.7)发表研究,揭示了SIX1蛋白磷酸化在调节糖代谢重编程和肿瘤促进作用中的关键作用[13] - **类器官研究案例**:上海大学团队在《Advanced Materials》(IF=27.4)发表研究,开发了GelMA/DNA动态双网络水凝胶作为骨类器官基质材料,验证了其骨修复性能及成骨机制[14]