Structure guided fluorescence labeling reveals a two-step binding mechanism of neomycin to its RNA aptamer

doi:10.1093/nar/gky1110

.2019年1月10日；47(1):15-28.

doi:10.1093/nar/gky1110。

结构导向荧光标记揭示了新霉素与其RNA适配体的两步结合机制

亨利克·古斯特曼¹, 安娜·莱娜·J·塞格勒², Dnyaneshwar B Gophane公司², 安德烈亚斯·罗伊斯¹, 克里斯蒂安·格里纽瓦尔德^三, 马库斯·布劳恩¹, 朱莉娅·魏甘德⁴, Snorri Th Sigurdsson公司², 约瑟夫·瓦赫特维特尔¹

附属公司

¹德国法兰克福大学物理与理论化学研究所，邮编60438，Max-von-Laue-Strasse 7。
²冰岛大学科学研究所，冰岛雷克雅未克，Dunhaga 3，107。
^三德国法兰克福歌德大学有机化学和化学生物学研究所，Max von Laue Strasse 7，60438。
⁴德国达姆施塔特Schnittspahnstraße 10，64287，Darmstadt科技大学生物系。

PMID： 30462266
预防性维修识别码： PMC6326822型
内政部： 10.1093/nar/gky1110

结构导向荧光标记揭示了新霉素与其RNA适配体的两步结合机制

亨利克·古斯特曼等。核酸研究. 2019.

.2019年1月10日；47(1):15-28.

doi:10.1093/nar/gky1110。

作者

附属公司

¹德国法兰克福歌德大学物理与理论化学研究所，Max von Laue Strasse 7，60438。
²冰岛大学科学研究所，冰岛雷克雅未克，Dunhaga 3，107。
^三德国法兰克福Max-von-Laue-Strasse 7号美茵河畔法兰克福歌德大学有机化学和化学生物学研究所，邮编：60438。
⁴德国达姆施塔特Schnittspahnstraße 10，64287，Darmstadt科技大学生物系。

PMID： 30462266
预防性维修识别码： PMC6326822型
内政部： 10.1093/nar/gky1110

摘要

用光谱法评估了胞苷类似物Ch-mf作为RNA动力学位置特异性报告物的能力。标记的单链和双链RNA的荧光寿命、量子产率和各向异性不同。这些观察结果也受到了两侧的碱基的影响。这种构象和位置特异性允许通过在适体内的四个不同位置独立地结合Çmf来研究新霉素与其适体N1的结合动力学和机制。通过停流测量观察到新霉素结合的快速动力学，这可以用两步结合来解释。构象选择被认为是主要机制。

PubMed免责声明

数字

**图1。**
(A类)的核磁共振结构（NDB/PDB-ID:2KXM）1个带有结合配体的新霉素适配体（此处为核糖霉素）（20）。(B类)新霉素B的结构。NH₂-标记为红色的组在生理pH下质子化，形成了新霉素适配体的氢键模式（19）。(C类)预测新霉素适配体未结合（左）和结合（右）状态的配体结构（19，20）。粗体字表示不同**Ç_米^（f）**标签位置。

**图2。**
**Ç, Ç^（f）, Ç_米**和**Ç_米^（f）**碱基与鸟嘌呤配对。

**图3。**
标准化发射光谱**Ç_米^（f）**-标签(A类)单链和(B类)20°C下的双链RNA。

**图4。**
荧光监测熔化曲线**Ç_米^（f）**-标签(A类)单线和(B类)双绞线，波长460nm。所有曲线在20°C时均设置为零。

**图5。**
(A类)ds_A发射光谱的光谱分辨熔融分析**Ç_米^（f）**35°C时为A。(B类)通过光谱分辨熔融分析确定的四个标记双绞线样品中双绞线对单绞线含量的温度依赖性。

**图6。**
归一化荧光衰减**Ç_米^（f）**标签(A类)单一和(B类)双链RNA。

**图7。**
的位置**Ç_米^（f）**-新霉素适配体（20）内的标记，如PDB ID:2KXM（NDB/PDB）中所述。**Ç_米^（f）**（橙色）在球杆表示中高亮显示。

**图8。**
浓度校正的稳态发射光谱(A类)**Ç_米^（f）6, Ç_米^（f）8**, (B类)**Ç_米^（f）15**和**Ç_米^（f）22**无（−尼奥)和新霉素(+尼奥).

**图9。**
熔炼曲线**Ç_米^（f）**无（−）标记新霉素适配体尼奥)和新霉素(+尼奥)在460 nm处。将曲线归一化为90°C时的发射强度。(A类)**Ç_米^（f）6，Ç_米^（f）8** (B类)**Ç_米^（f）15, Ç_米^（f）22**.

**图10。**
归一化荧光衰减**Ç_米^（f）**无（−）标记新霉素适配体尼奥)和新霉素(+尼奥).

**图11。**
(A类)停流混合后的瞬态荧光信号(A类)2.7微米**Ç_米^（f）6**和(B类)4微米**Ç_米^（f）8**具有不同浓度的新霉素（表示为适体浓度的当量）。数据显示为点，而两步模型的拟合显示为实线。

**图12。**
动画片的拟议两步装订模型。配体被描绘成红色球体，标签被描绘成橙色平板，适配体被描述成蓝色夹子。A=适配体，L=配体，AL*=配体结合中间态，AL=最终，配体结合态，k_n个=反应步骤的速率n，k_-n个=反应步骤n的反向速率。

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1. Altman S.RNA的酶切（诺贝尔演讲）。安格。化学。国际教育英语。1990; 29:749–758.
1. Cech T.R.四膜虫干预序列RNA的自剪接和酶活性（诺贝尔演讲）。Biosci公司。1990年众议员；10:239–261.-公共医学
1. 吉尔伯特·W·生命起源：RNA世界。自然。1986; 319:618.
1. Robertson M.P.、Joyce G.F.《RNA世界的起源》。冷泉港。透视。《生物》2012；4:a003608。-项目管理咨询公司-公共医学
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[2] Altman S.RNA的酶切（诺贝尔演讲）。安格。化学。国际教育英语。1990; 29:749–758.

[3] Cech T.R.四膜虫干预序列RNA的自剪接和酶活性（诺贝尔演讲）。Biosci公司。1990年众议员；10:239–261.-公共医学

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[6] 吉尔伯特·W·生命起源：RNA世界。自然。1986; 319:618.

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[9] Morris K.V.，Mattick J.S.，《调控RNA的兴起》，《自然评论遗传学》。2014; 15:423–437.-项目管理咨询公司-公共医学

[10] Morris K.V.，Mattick J.S.，《调控RNA的兴起》，《自然评论遗传学》。2014; 15:423–437.-项目管理咨询公司-公共医学

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