城大創(chuàng)新方法活檢RNA結(jié)合蛋白 助研新型冠狀病毒藥物
城大創(chuàng)新方法活檢RNA結(jié)合蛋白 助研新型冠狀病毒藥物
(Front row from left) Dr Zhang Liang, Dr Yan Jian and Dr Chan Kui-ming, and their team have developed CAPRID that can rapidly detect binding proteins of any target RNA in living cells.
(前排左起)張亮博士、嚴健博士和陳居明博士及其研究團隊。

 


香港城市大學(xué)(城大)的研究團隊開發(fā)嶄新檢測方法,能夠檢測活細胞內(nèi)與非編碼RNA(核糖核酸)結(jié)合的蛋白質(zhì)。這項新技術(shù)有望應(yīng)用於癌癥診斷與幹細胞研究,甚至有助找出治療新型冠狀病毒的潛在藥物靶點。

非編碼RNA被普遍認為是表觀遺傳調(diào)控的重要因子,並與許多疾病的形成有關(guān)。然而,要明確了解它們與活細胞中蛋白質(zhì)之相互作用,有很大技術(shù)局限,因此其生物功能仍是未解之謎。

為進一步揭示其作用以作出診斷或治療,研究團隊開發(fā)了名為「以CRISPR輔助檢測RNA與蛋白質(zhì)相互作用」(CARPID)的新技術(shù),可以靈敏地在活細胞中檢測與目標(biāo)RNA結(jié)合的蛋白質(zhì)。
 
這項研究由城大生物醫(yī)學(xué)系副教授嚴健博士張亮博士陳居明博士共同領(lǐng)導(dǎo)。研究結(jié)果早前在科學(xué)期刊《自然方法》上發(fā)表,題為「以CRISPR輔助檢測活細胞內(nèi)RNA與蛋白質(zhì)相互作用」。該刊的影響因子(Impact Factor)在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域位列第一。

Mass spectrometry used to identify binding proteins of specific non-coding RNAs.
用於識別特定非編碼RNA結(jié)合蛋白的質(zhì)譜儀。

 

研究團隊借助現(xiàn)時最先進的基因編輯技術(shù)CRISPR/dCasRx系統(tǒng)導(dǎo)航,找出目標(biāo)RNA,再運用鄰近生物素標(biāo)記技術(shù),找出活細胞中RNA與蛋白質(zhì)的相互作用。

研究團隊認為CARPID的應(yīng)用範(fàn)圍廣泛,包括檢測病毒RNA的結(jié)合蛋白。嚴博士說:「舉個例子,SARS-CoV-2就是一種引起新型冠狀病毒的RNA病毒。一旦細胞受病毒感染,我們可以用CARPID來檢測該RNA病毒在病毒生命周期中與哪些細胞蛋白結(jié)合。如果能夠減少這些結(jié)合蛋白的數(shù)量,或許可以抑制病毒的複製。這些資訊可能有助找出潛在的抗病毒藥物靶點。」

張博士指出,由於非編碼RNA在癌細胞的數(shù)量比在正常細胞內(nèi)高出很多,因此被視為診斷癌癥的生物標(biāo)誌物。如果可檢測癌細胞中這些非編碼RNA的結(jié)合蛋白,或有助找出致癌機制及用於癌癥診斷或治療的潛在藥物靶點。研究團隊亦會嘗試將新方法應(yīng)用於幹細胞研究。

此外,該檢測可在活細胞中進行,並在生理狀態(tài)下完全恢復(fù)RNA與蛋白質(zhì)之間的相互作用;同時能夠靈敏地檢測出任何長度或濃度的RNA結(jié)合蛋白,而大部分現(xiàn)有方法只能應(yīng)用於較長的非編碼RNA。

陳博士、嚴博士、張博士是論文的共同通訊作者。論文的共同第一作者是生物醫(yī)學(xué)系博士生李靖宇朱孝軒,以及來自西安西北大學(xué)的易文凱王曦博士