研究人员开发了一种方法来绘制活细胞中特定RNA区域的相互作用

　　核糖核酸(RNA)和蛋白质之间的相互作用不仅对维持细胞稳态很重要，而且也是病毒和宿主之间拔河的核心。到目前为止，还没有一种方法可以在不需要对目标RNA或细胞进行遗传修饰的情况下，以无偏的方式全局绘制单个RNA区域的直接相互作用。

　　来自怀俄明州赫姆霍兹rna感染研究所(HIRI)、麻省理工学院和哈佛大学布罗德研究所的研究人员现在已经开发出一种突破性的工具，克服了这一限制。他们的研究结果最近发表在《核酸研究》杂志上。

　　当RNA病毒，包括冠状病毒SARS-CoV-2感染我们的细胞时，它们利用调控RNA元件招募病毒和宿主的蛋白质，以执行自己的基因表达程序，并使病毒子代产生。因此，了解病毒rna及其调控元件的相互作用是识别病毒复制过程中的脆弱性和促进合理设计新型抗病毒药物的第一步。

　　研究人员最近开发了一种新方法，首次能够发现目标RNA分子中特定区域的相互作用。这项名为SHIFTR的技术使用质谱法，可以在没有基因修饰的情况下，对活细胞中与特定RNA序列相互作用的蛋白质进行公正和全面的绘制。

　　“到目前为止，如果没有基因操作，例如，通过向目标RNA添加标签序列，还不可能研究活细胞中蛋白质和单个RNA区域之间的相互作用。我们的方法SHIFTR最终实现了这一点，而且也很容易执行。

　　“除了区域分辨率，SHIFTR还需要比最先进的输入材料少几个数量级，具有高度可扩展性和成本效益，”Mathias Munschauer解释说，他领导了亥姆霍兹研究所 rzburg，这是不伦瑞克亥姆霍兹感染研究中心(HZI)与Julius-Maximilians-Universit?t (JMU)亥姆霍兹研究所合作的一个研究小组。

　　“有了这个新工具，我们可以确定几乎每一个细胞RNA和这些RNA中的每一个调节元件的相互作用，”Mathias Munschauer研究小组的博士生、《核酸研究》研究的第一作者Jens Aydin说。“这可以从根本上改变我们看待细胞中RNA的方式——这是一个至关重要的里程碑，”Munschauer补充道。

　　利用这种新方法，研究小组能够进一步阐明SARS-CoV-2的复制过程。科学家们分别检查了感染过程中产生的真正的SARS-CoV-2 RNA中的不同序列区域，并首次能够询问病毒RNA的5'和3'末端区域。已知这些区域含有控制蛋白质合成和RNA稳定性以及病毒基因组复制的非翻译调控元件。

　　除了已知的相互作用外，研究小组还发现了之前未知的与病毒rna生物发生相关的蛋白质的相互作用。其中一些新发现的相互作用可以作为创新抗病毒疗法的靶点。

　　在未来，SHIFTR可以被用来更好地理解细胞转录组(细胞中RNA分子的整体)在健康和疾病中是如何被调节的，这可能会发现新的调节相互依赖性和药物靶点。

　　此外，研究人员还可以使用SHIFTR平台来描述基于rna的治疗方法如何与靶细胞的调节机制相结合，这可能会启发设计优化的基于rna的药物，如mRNA疫苗。