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Antibody-Templated Assembly of an RNA Mimic of Green Fluorescent Protein
Analytical Chemistry ( IF 6.7 ) Pub Date : 2017-11-22 00:00:00 , DOI: 10.1021/acs.analchem.7b02102 Alessandro Bertucci 1 , Alessandro Porchetta 1 , Francesco Ricci 1
Analytical Chemistry ( IF 6.7 ) Pub Date : 2017-11-22 00:00:00 , DOI: 10.1021/acs.analchem.7b02102 Alessandro Bertucci 1 , Alessandro Porchetta 1 , Francesco Ricci 1
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One of the most intriguing ways through which nature achieves regulation of biological pathways encompasses the coordination of noncovalent interactions that bring biomolecules to be colocalized in a designated restricted space. Inspired by this mechanism, we have explored the possibility of using antibodies as bivalent biomolecular substrates for the templated assembly of a functional RNA structure. We have developed a biosupramolecular complementation assay by assembling a fluorescent Spinach aptamer, which is a synthetic RNA mimic of the Green Fluorescent Protein, from its split segments. We have employed two antigen-tagged RNA strands that, upon binding to the target antibody, are colocalized in a confined space and can reassemble into the native Spinach conformation, yielding a measurable fluorescence emission as a function of the templating antibody concentration. We have demonstrated the generality of our approach using two different antigen/antibody systems and found that both platforms show high binding affinity, specificity for the target antibody, and enough selectivity to work in crude cellular extracts. This study highlights the potential of biosupramolecular RNA engineering for the development of innovative biomimetic tools for nanobiotechnology and bioanalytical assays.
中文翻译：
绿色荧光蛋白的RNA模拟的抗体模板组装。
大自然通过最有趣的方式来实现对生物途径的调节，包括非共价相互作用的协调，这些非共价相互作用使生物分子在指定的受限空间内共定位。受此机制的启发，我们探索了将抗体用作功能性RNA结构的模板化装配的二价生物分子底物的可能性。我们已经通过组装荧光菠菜适体（从绿色荧光蛋白的分裂片段组装而成）开发了生物超分子互补测定法，该荧光适体是绿色荧光蛋白的合成RNA模拟物。我们采用了两条带有抗原标签的RNA链，这些链与靶抗体结合后会共存于狭窄的空间中，并且可以重新组装成天然菠菜构象，产生与模板抗体浓度有关的可测量的荧光发射。我们已经证明了使用两种不同抗原/抗体系统的方法的通用性，并且发现这两种平台均显示出高结合亲和力，对靶标抗体的特异性以及足够的选择性以在粗制细胞提取物中发挥作用。这项研究突出了生物超分子RNA工程在开发创新的仿生工具用于纳米生物技术和生物分析方法方面的潜力。
更新日期：2017-11-22
中文翻译：
绿色荧光蛋白的RNA模拟的抗体模板组装。
大自然通过最有趣的方式来实现对生物途径的调节，包括非共价相互作用的协调，这些非共价相互作用使生物分子在指定的受限空间内共定位。受此机制的启发，我们探索了将抗体用作功能性RNA结构的模板化装配的二价生物分子底物的可能性。我们已经通过组装荧光菠菜适体（从绿色荧光蛋白的分裂片段组装而成）开发了生物超分子互补测定法，该荧光适体是绿色荧光蛋白的合成RNA模拟物。我们采用了两条带有抗原标签的RNA链，这些链与靶抗体结合后会共存于狭窄的空间中，并且可以重新组装成天然菠菜构象，产生与模板抗体浓度有关的可测量的荧光发射。我们已经证明了使用两种不同抗原/抗体系统的方法的通用性，并且发现这两种平台均显示出高结合亲和力，对靶标抗体的特异性以及足够的选择性以在粗制细胞提取物中发挥作用。这项研究突出了生物超分子RNA工程在开发创新的仿生工具用于纳米生物技术和生物分析方法方面的潜力。
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