Methods in Enzymology：RNA Recognition

作者：Amanda E. Hargrove（编者）

索书号：Q55/M592/V. 623/2019/Y

ISBN: 978-0-12-816831-8

藏书地点：武大外教中心

随着人们对RNA结构和功能的了解，RNA已成为基因表达和疾病的关键调控因子。除了RNA在编码和促进蛋白质生物发生中的核心作用外，许多非编码功能刺激了将RNA作为药理靶点的研究。尽管有许多令人兴奋的进展，RNA仍然是小分子的一个未被研究的目标，研究RNA结合分子的技术仍在出现。这一领域的一个关键障碍是RNA -小分子相互作用的验证。

在细胞中，RNA折叠并在转录时开始起作用。相反，在实验室里，RNA通常在转录完成后才被研究。转录折叠可以调节核糖开关和核糖酶的功能，并决定核糖核蛋白组装的顺序。因此，在转录过程中观察和研究RNA折叠和活性的方法是可取的，但在生物物理研究中同步RNA聚合酶和在特定位置合并标记是具有挑战性的。最近的一个方法上的进展是利用高度处理的、改造的“超级解旋酶”来解开杂交RNA- DNA双链，从而释放RNA 5'-3'。结合单分子荧光检测，可以在体外模拟转录过程中的矢量折叠来研究RNA折叠及其伴随活性。

RNA结构在许多生物过程和人类疾病的进展中起着关键作用，使其成为治疗发展的一个有吸引力的靶点。RNA结构通常通过与RNA结合蛋白形成复合物来运作，然而，就像蛋白质-蛋白质相互作用一样，RNA-蛋白质相互作用跨越大的表面积，通常缺乏传统的药物特性，这使得用小分子靶向它们具有挑战性。肽提供了更大的表面积，因此更有可能与RNA形成特异性和高亲和力的相互作用。

结构探测方面的技术革新极大地促进了RNA结构分析领域的发展。RNA分子的三维结构为理解其功能，包括如何识别小分子和蛋白质伙伴，提供了丰富且往往是关键的信息。随着越来越多的已经通过实验验证的模板结构的可用性，以及利用数据库进行序列比对和三维建模工具，RNA三维结构的计算建模正变得越来越精确尽管RNA的结构和功能非常多样，并且与人类健康相关，但它仍然是药物发现中未被充分利用的领域。实现这一目标的主要瓶颈是对特定RNA的探针和药物先导物的识别。

小于2%的DNA编码功能蛋白，大于70%被转录成RNA。虽然大多数RNA转录本的功能尚不清楚，但这些非编码RNA是分子识别的诱人靶点，因为它们在基因表达调控和疾病发展中发挥着潜在的重要作用。一类非编码RNA分子被称为核糖开关，是一种通过感应不同的细胞代谢物来控制基因表达的调控元件。对相应配体的特异性识别诱导核糖开关的构象重排，从而开启或关闭下游基因表达。

RNAs作为潜在的治疗靶点越来越受到人们的关注。在RNA药物发现过程中的一个重大挑战是鉴定那些通过高亲和力又有选择性地结合和破坏RNA自然功能的化合物。评估小分子与RNA的结合模式对于理解它们如何选择结合位点和作用机制是很重要的。电喷雾电离质谱(ESI MS)是一种提供结合亲和和化学计量学信息的重要技术。最近的方法也揭示了ESI质谱在测定RNA上小分子结合位点方面的有用性。

越来越多的RNA物种被认为在人类疾病中起着重要作用，这推动了对新型分子探针和治疗方法的需求。然而，产生序列选择性RNA结合分子仍然是一个巨大的挑战。动态组合化学是一种基于片段的方法，片段在靶点存在的情况下可逆结合，这种方法成功地产生了对疾病相关RNA具有高亲和力和特异性的分子。本书描述了设计、合成和筛选靶向RNA的动态组合文库的方法。

《酶学研究方法：RNA识别》一书于2019年由ACADEMIC PRESS出版，作者是Amanda E. Hargrove。

《酶学研究方法：RNA识别》一书中，专家研究人员介绍了RNA分子结构功能和识别的研究方法以及在疾病中的靶向分子应用，讨论的主题主要包括RNA分子的结构分析与测定的方法，核酸生物物理研究中的常用技术热变性，利用高通量测序方法、X射线晶体学和核磁共振方法识别RNA分子，一类重要的非编码RNA分子核糖开关，以及RNAs作为潜在的治疗靶点在疾病中的应用。《酶学研究方法：RNA识别》一书从各个方面讲解了RNA分子结构功能和识别的研究方法以及在疾病中的靶向分子应用，旨在为想要研究RNA结构的研究人员提供专业方法的介绍以及方法技术指导。

《酶学研究方法：RNA识别》一书作为生物化学专业研究读物，观点新颖独到，内容饱满详实、语言浅显易懂，除此之外，还包括一些其他的特点：

1、本书概述了RNA分子的结构分析与测定的方法，核酸生物物理研究中的常用热变性技术，利用高通量测序方法、X射线晶体学和核磁共振方法识别RNA复合物中的RNA分子，还介绍了一类重要的非编码RNA分子——核糖开关，以及RNAs作为潜在的治疗靶点在疾病中的应用。

2、每个部分都分为很多的小章节，每个章节都是由相关领域的专业人士所撰写，因此，本书讲解既详细又专业，我们能够从中了解到RNA分子结构功能和识别的研究方法以及最新的前沿进展。

总的说来，《酶学研究方法：RNA识别》一书为想要了解如何研究RNA分子结构功能和RNA复合物识别鉴定的研究人员提供了清晰的导读路径，作为生物化学领域的一本前沿研究图书，是一本值得为想要涉足该领域的人员推荐的专业书籍。

本书目录：

撰稿者名单

前言

第1章用于晶体结构研究的协同RNA识别配合物的制备

Chen Qiu, Aaron C. Goldstrohm, Traci M. Tanaka Hall

第2章与荧光染料络合的核酸热变性研究方法

Lauren M. Aufdembrink, Tanner G. Hoog, Matthew R. Pawlak, Benjamin F. Bachan, Joseph M. Heili, Aaron E. Engelhart

第3章识别和验证与RNA相互作用的小分子(SMIRNAs)

Matthew D. Disney, Sai Pradeep Velagapudi, Yue Li, Matthew G. Costales, Jessica L. Childs-Disney

第4章动态组合化学作为发现序列选择性RNA结合化合物的快速方法

John D. McAnany, Benjamin L. Miller

第5章用于识别前microRNA的天然产物配体的点击化学分析

Amanda L. Garner, Daniel A. Lorenz, Erin E. Gallagher

第6章基于小分子模式识别的RNA基序的分化和分类

Giacomo Padroni, Christopher S. Eubanks, Amanda E. Hargrove

第7章配体观察核磁共振技术探测RNA -小分子的相互作用

David R. Calabrese, Colleen M. Connelly, John S. Schneekloth

第8章合成bPNAs作为锤头状核酶催化作用的变构触发器

Yufeng Liang, Jie Mao, Dennis Bong

第9章使用Rosetta进行RNA同源性建模

Andrew M. Watkins, Ramya Rangan, Rhiju Das

第10章通过解旋酶展开来监测核糖开关的协同转录折叠

Christopher P. Jones, Subrata Panja, Sarah A. Woodson, Adrian R. Ferré-D'Amaré

第11章用X射线晶体学和核磁共振方法理解RNA识别的策略

Aiai Sun, Kaiyi Huang, Luqian Zheng, Aiming Ren

第12章长结构RNA分子结构特征和重排的敏感检测

Rebecca L. Adams, Nicholas C. Huston, Rafael C.A. Tavares, Anna M. Pyle

第13章荧光氨基糖快速筛选和研究RNA结合物

Nihar Ranjan, Dev P. Arya

第14章使用电喷雾电离质谱监测RNA-配体相互作用

Danielle N. Dremann, Christine S. Chow

第15章 RNA靶向大环肽的设计

Matthew J. Walker, Gabriele Varani

第16章 HIV-1 RNA与分支肽的分子识别

Ashley N. Peralta, Yumin Dai, Chringma Sherpa, Stuart F.J. Le Grice, Webster L. Santos

第17章联体形成肽核酸对结构RNA的序列特异性识别

Dziyana Hnedzko, Eriks Rozners

第18章评估核糖开关的最优性

Hannah Wayment-Steele, Michelle Wu, Michael Gotrik, Rhiju Das

胡萌欣武汉大学生命科学学院博士