折叠结构域和rna颗粒相关蛋白质结构域的光调节寡聚化和相分离的系统和方法
阅读说明：本技术 折叠结构域和rna颗粒相关蛋白质结构域的光调节寡聚化和相分离的系统和方法 (Systems and methods for photoregulated oligomerization and phase separation of folding domains and RNA particle-associated protein domains ) 是由 C·P·布朗温内 D·布拉查 V·德拉克 D·W·桑德斯 于 2020-02-19 设计创作，主要内容包括：公开了用于折叠域的相分离的方法和系统,更具体地,用于诱导折叠域的簇作为基于药物的筛选应用的一部分。所述系统和方法利用一种或多种第一融合蛋白(100、101),每种第一融合蛋白包含与第二区域(120)融合的的第一区域(110),所述第一区域(110)包含至少一种光敏蛋白(115)或光敏蛋白的同源伴体(116),并且所述第二区域(120)包含一个或多个折叠RNA结合结构域(RBDs)、无序RBDs、折叠非RBD结构域或其组合(125)。(Methods and systems for phase separation of folded domains, and more particularly for inducing clustering of folded domains as part of drug-based screening applications, are disclosed. The systems and methods utilize one or more first fusion proteins (100, 101), each first fusion protein comprising a first region (110) fused to a second region (120), the first region (110) comprising at least one photoprotein (115) or a cognate partner of a photoprotein (116), and the second region (120) comprising one or more folding RNA Binding Domains (RBDs), disordered RBDs, folding non-RBD domains, or a combination thereof (125).)
相关申请的交叉引用
本申请要求于2019年2月19日提交的美国临时申请号62/807459的优先权，其全部内容通过引用并入本文。
技术领域
本公开一般地涉及折叠域的相分离，更特别地，涉及诱导作为基于药物的筛选应用的一部分来诱导折叠域的簇。
背景技术
细胞在被称为细胞器的反应中心中使生命所需的多种多样的生化过程区室化。细胞器通常被描述为与均一胞质溶液隔离的膜封闭的区室。然而，细胞也利用缺少膜的细胞器使其内容物组织化。这类区室在真核细胞的细胞核中特别丰富，且包括产生核糖体的核仁以及功能不明的RNA-蛋白体(例如Cajal小体、小斑(speckles))(Zhu和Brangwynne，2015)。在细胞质中，无膜区室的存在通常是情境特异性的，表现为多核糖体分解(即应激颗粒)(Ivanov等，2018；Protter和Parker，2016)或特定细胞外信号的检测(例如信号小体、炎性小体)(Gammons和Bienz，2018；Wu和Fuxreiter，2016)的结果。在许多情况下，尚不清楚这种宏观组装体是增强特定生化反应，还是作为惰性隔离中心被动存在(Shin和Brangwynne，2017)。
最近的研究表明，液-液相分离(LLPS)的物理学解释了这些结构的组装，这越来越多地被称为凝聚物(Banani等，2017；Brangwynne等人，2009；Shin和Brangwynne，2017)。由于通过优先自缔合使自由能最小化，细胞内LLPS在饱和的蛋白质/核酸浓度下发生(Brangwynne等，2015)。尽管包含低复杂性/内在无序区域(IDR)或短“粘性”基序的蛋白质之间的弱相互作用可以在某些系统中介导细胞内LLPS(Elbaum-Garfinkle等，2015；Frey等，2006；Kato等，2012；Molliex等，2015；Murakami等，2015；Nott等，2015；Patel等，2015)，尚不清楚是否这些附加的“多价”基序重复对于常见的宏观的生物凝聚物(如核仁和应激颗粒)的形成是必需的。在此类RNP体中，含低特异性RNA结合结构域的蛋白质由于其与基于RNA的交联的弱相互作用可能对LLPS至关重要(Chong等，2018；Feric等，2016；Lee等人，2016；Mitrea等，2018；Nott等，2015；Vernon等，2018)。
尽管对多价弱相互作用的影响进行了大量研究，但是对允许多组分细胞凝聚物选择性相分离并募集某些基质而同时排除其他基质的特定相互作用关注较少。必需的凝聚物-成核蛋白通常表现出共有的模块结构，包括寡聚化结构域、IDRs和基质结合部分，最常见的类别为RBDs(Aoki等，2018；Hebert和Matera，2000；Kedersha等，2016；Matsuki等，2013；Mitrea等，2018；2016；2014；Tourriere等，2003)。许多这些RBDs特征在于具有以高亲和力与特定RNA基序结合的完全折叠的RNA识别基序(RRM)，以及以低亲和力与大体积RNA和解离的核糖体结合的末端RGG区域(Chong等，2018；Mitrea等，2016；Thandapani等，2013)。例如，G3BP(应激颗粒)、PGL(P颗粒)和NPM1(核仁)，各自在N端具有寡聚化结构域，和在C端具有双分的RBD(折叠RRM，无序RGG)(Aoki等，2018；Kedersha等，2016；Matsuki等，2013；Mitrea等，2014；Tourriere等，2003)。虽然这类寡聚化结构域和RBDs被认为是重要的，但我们缺乏对它们对于具有确定材料特性的凝聚物相分离的相对贡献的定量理解。
应激颗粒(SGs)代表一种特别有趣的细胞质凝聚物，其已成为阐明细胞内相分离的一般原理的重要模型(Ivanov等，2018；Kedersha等，1999；Protter和Parker，2016)。SGs是在哺乳动物细胞中响应于翻译停滞和随后的多核糖分解而形成的微米级、液体样RNA-蛋白质组装体(Kedersha等，1999；2016；2002；Kroschwald等，2015；Molliex等，2015；Wheeler等，2016；Wippich等，2013)。SG组装涉及相互作用的RBPs、核糖体亚单位和RNAs的网络(Bounedjah等，2014；Kedersha等，2016；Markmiller等，2018；Youn等，2018)。尽管存在这种丰富的相互作用网络，但先前的工作强调单一蛋白质G3BP的重要性，它似乎对SG凝聚是必需的(Kedersha等，2016；Matsuki等，2013)，并且具有上述的典型模块化架构的特征(Tourriere等，2003)。然而，G3BP调节SG生物发生的机制以及其模块化架构的生物物理作用仍知之甚少(Kedersha等，2016；Matsuki等，2013；Panas等，2015；Schulte等，2016；Solomon等，2007；Wu等，2016)。
阻碍先前关于SG和其他凝聚物的工作的关键障碍是缺乏用于在体内定量探测特定凝聚物-成核蛋白的独特相互作用模块的相对作用的工具。
- 上一篇：一种医用注射器针头装配设备
- 下一篇：编辑RNA的方法和组合物