mRNA“戴帽”后能多產(chǎn)兩百倍蛋白質(zhì)
日本名古屋大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)在最新一期《自然·生物技術(shù)》雜志上發(fā)表了一項(xiàng)名為“內(nèi)部帽啟動(dòng)翻譯”(ICIT)機(jī)制的創(chuàng)新研究。該機(jī)制下的仿佛戴著帽子的mRNA可產(chǎn)生200倍以上的蛋白質(zhì),為治療癌癥和蛋白質(zhì)合成異常疾病提供了新思路。該成果為mRNA醫(yī)學(xué)帶來(lái)了革命性的進(jìn)展,還揭示了通過(guò)長(zhǎng)鏈非編碼RNA和mRNA相互作用調(diào)控翻譯過(guò)程的可能性,預(yù)示著未來(lái)可能產(chǎn)生更多基于此機(jī)制的新治療方法。
與傳統(tǒng)的線性mRNA相比,環(huán)狀mRNA因其穩(wěn)定性和減少炎癥反應(yīng)而被視為新一代mRNA療法的重要候選者。然而,環(huán)狀mRNA在體內(nèi)的翻譯效率較低,成為其廣泛應(yīng)用的主要障礙。
研究團(tuán)隊(duì)此次將一個(gè)內(nèi)部帽結(jié)構(gòu)引入到環(huán)狀mRNA中,成功克服了這一挑戰(zhàn)。這種結(jié)構(gòu)繞過(guò)了對(duì)較長(zhǎng)內(nèi)部核糖體進(jìn)入位點(diǎn)(IRES)序列的需求,顯著提高了蛋白質(zhì)合成效率。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,采用這種方法合成的蛋白質(zhì)量,比使用IRES序列的環(huán)狀mRNA高出200倍,并且能夠持續(xù)較長(zhǎng)時(shí)間,即使在傳統(tǒng)mRNA結(jié)構(gòu)開(kāi)始降解后依然有效。
為了驗(yàn)證其效果,團(tuán)隊(duì)還設(shè)計(jì)了一種針對(duì)肝癌細(xì)胞的環(huán)狀RNA。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該方法能夠顯著區(qū)分癌細(xì)胞和正常細(xì)胞,并在癌細(xì)胞中誘導(dǎo)大量特定蛋白質(zhì)的合成,這為進(jìn)一步開(kāi)發(fā)無(wú)副作用的選擇性靶向治療藥物奠定了基礎(chǔ)。
這項(xiàng)技術(shù)具有巨大潛力,可以用于開(kāi)發(fā)精準(zhǔn)醫(yī)療方案,包括抗體療法、基因組編輯和蛋白質(zhì)替代療法等。特別是對(duì)于由異常蛋白質(zhì)合成引起的疾病,如杜氏肌營(yíng)養(yǎng)不良癥,這項(xiàng)新技術(shù)提供了一種更加穩(wěn)定和長(zhǎng)效的解決方案。此外,ICIT機(jī)制能夠在單細(xì)胞水平上控制蛋白質(zhì)翻譯,為癌癥和其他組織特異性疾病的治療開(kāi)辟了新途徑。
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