Suppr超能文献

碱基配对与 - 甲基胞嘧啶(mC)在 RNA 中的功能研究进展

Base Pairing and Functional Insights into -Methylcytidine (mC) in RNA.

出版信息

ACS Chem Biol. 2021 Jan 15;16(1):76-85. doi: 10.1021/acschembio.0c00735. Epub 2020 Dec 17.

Abstract

-methylcytidine (mC) is present in both eukaryotic tRNA and mRNA and plays critical roles in many biological processes. We report the synthesis of the mC phosphoramidite building block and its containing RNA oligonucleotides. The base-pairing stability and specificity studies show that the mC modification significantly disrupts the stability of the Watson-Crick C:G pair. Further mC decreases the base pairing discrimination between C:G and the other mismatched C:A, C:U, and C:C pairs. Our molecular dynamic simulation study further reveals the detailed structural insights into the mC:G base pairing pattern in an RNA duplex. More importantly, the biochemical investigation of mC using reverse transcription shows that -methylation specifies the C:A pair and induces a G to A change using HIV-1-RT, MMLV-RT, and MutiScribe-RT enzymes, all with relatively low replication fidelity. For other reverse transcriptases with higher fidelity like AMV-RT, the methylation could completely shut down DNA synthesis. Our work provides detailed insights into the thermostability of mC in RNA and a foundation for developing new molecular tools for mapping mC in different RNA contexts and exploring the biochemical and biomedical potentials of mC in the design and development of RNA based therapeutics.

摘要

-甲基胞嘧啶(mC)存在于真核 tRNA 和 mRNA 中,在许多生物过程中发挥着关键作用。我们报告了 mC 磷酰胺部分构建块及其含有的 RNA 寡核苷酸的合成。碱基配对稳定性和特异性研究表明,mC 修饰显著破坏了 Watson-Crick C:G 对的稳定性。此外,mC 降低了 C:G 与其他错配的 C:A、C:U 和 C:C 对的碱基配对辨别能力。我们的分子动力学模拟研究进一步揭示了 mC:G 碱基对在 RNA 双链体中的详细结构见解。更重要的是,使用逆转录的生化研究表明,-甲基化指定 C:A 对,并使用 HIV-1-RT、MMLV-RT 和 MutiScribe-RT 酶诱导 G 到 A 的变化,所有这些酶的复制保真度相对较低。对于 AMV-RT 等具有更高保真度的其他逆转录酶,甲基化可以完全阻止 DNA 合成。我们的工作提供了 mC 在 RNA 中热稳定性的详细见解,并为开发新的分子工具奠定了基础,用于在不同的 RNA 背景下绘制 mC 图谱,并探索 mC 在 RNA 治疗药物的设计和开发中的生化和医学潜力。

文献检索

告别复杂PubMed语法,用中文像聊天一样搜索,搜遍4000万医学文献。AI智能推荐,让科研检索更轻松。

立即免费搜索

文件翻译

保留排版,准确专业,支持PDF/Word/PPT等文件格式,支持 12+语言互译。

免费翻译文档

深度研究

AI帮你快速写综述,25分钟生成高质量综述,智能提取关键信息,辅助科研写作。

立即免费体验