西南大学袁若/梁文斌教授团队JACS：洞察生物体复杂动态反应网络中生物分子动态变化

生命活动的基础主要是基于各种生命分子（如蛋白质、DNA/RNA和化合物小分子）构建的复杂动态反应网络。其中，分子在活细胞中的分布对于研究其在生命系统中的功能和机制至关重要。基于沃森-克里克-富兰克林碱基配对的核酸自组装的高度可编程性，设计构建特殊结构及功能的合成核酸序列，通过核酸分子与目标分子及核酸分子间互作诱发的核酸再杂交、构象转化或核酸剪切/降解过程实现目标分子及环境变化的特异性传感分析。基于高效扩增技术，可以实现分子水平的超高灵敏荧光分析检测。然而，目前荧光生物分析方法仍然受到单向、不可逆反应的困扰，难于监测生物分子在复杂动态反应网络中的实时浓度和时空定位。

最近，西南大学化学化工学院袁若/梁文斌教授课题组开发了一种人工动态网络元件，用于监测生物系统内复杂动态反应网络中生物分子的实时浓度和时空定位，相关研究成果发表于《美国化学会志》（Journal of the American Chemical Society）。本研究中，基于分子对接模拟探究了荧光适配体与探针分子作用实现荧光增强的机制，通过限制扭曲分子内电荷转移（TICT）的光物理性质，确认了Pepper-HBC以氢键为主的互作机制。基于此，设计构建了一种新颖的、具有序列和结构双特异性的荧光RNA（FLRNA）――结构转换适配体（SSA），实现对生物分子的动态浓度表达变化和时空定位的监测，拓宽了FLRNA设计方法及应用范围，为深入探究生物系统中生命分子动态变化及功能机制提供了新的技术支撑。

图1. 细胞动态反应网络中生物标志物动态分析原理示意图。

相关工作发表在JACS 上。梁文斌教授课题组硕士研究生陈浩然和苏名利为论文共同第一作者，梁文斌教授、袁若教授、卓颖教授和上海交通大学杨朝勇教授为论文通讯作者，西南大学为第一单位。

上述工作得到了国家自然科学基金（22074122、81972024）和中央高校基本科研业务费（SWU-KT22029）的资助；西南大学化学化工学院、分析测试中心、材料能源学部、计算机与信息科学学院对研究工作顺利开展给予了大力支持。

原文（扫描或长按二维码，识别后直达原文页面，或点此查看原文）：

Insights of Life Molecules’ Dynamic Distribution in Live Cells via Sequence-Structure Bispecific Fluorescent RNA

Hao-Ran Chen^#, Ming-Li Su^#, Yan-Mei Lei, Zhuo-Xin Ye, Zhao-Peng Chen, Pin-Yi Ma, Ruo Yuan*, Ying Zhuo*, Chao-Yong Yang*, Wen-Bin Liang*

J. Am. Chem. Soc., 2023, DOI: 10.1021/jacs.3c03626

导师介绍

袁若

https://www.x-mol.com/university/faculty/13979