具有分子伴侣功能的RNA及其应用制造技术

本发明专利技术提供具有分子伴侣功能的RNA分子，包含分别位于两端的snoRNA和其间的非编码RNA，所述非编码RNA特异性识别靶蛋白或其片段。本发明专利技术还提供所述RNA分子在调节靶蛋白构象、多聚程度或相分离中的应用。多聚程度或相分离中的应用。

【技术实现步骤摘要】
具有分子伴侣功能的RNA及其应用


[0001]本专利技术属于分子与细胞生物学领域，具体涉及一种具有分子伴侣功能的RNA及其应用。

技术介绍

[0002]非编码RNA是指不具备蛋白质编码能力的RNA,包括转运RNA、核糖体RNA、小核仁RNA(small nucleo
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lar RNA,snoRNA)以及长非编码RNA(long noncoding RNA,lncRNA)等.非编码RNA广泛参与生命活动中重要的生物功能,如生物个体的发育与分化、生殖、细胞凋亡和细胞重编程等,并且与人类疾病密切相关。通过无poly(A)尾转录组分离纯化技术、高通量RNA测序技术及计算生物学分析,发现了两端以box H/ACA snoRNA的lncRNA,命名为SLERT(snoRNA
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ended lncRNA enhances pre
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ribosomal RNA transcription)。SLERT全长为694个核苷酸,位于人七号染色体TBRG4(transforming growth factor beta regulator 4)基因的第3
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4个内含子(其中包含第四个外显子)中,由TBRG4的pre
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mRNA可变剪接生成。SLERT特异性定位于细胞核的核仁中，并且与DDX21蛋白相互作用，共同调节RNA聚合酶I(Pol I)的转录，维持细胞正常的生命活动。
[0003]目前，缺乏lncRNA对目标蛋白分子进行级联放大调控的机制理论基础，无法详细的解释低剂量lncRNA如何发挥强大的生物学功能。

技术实现思路

[0004]专利技术人发现DDX21蛋白具有相分离特性，具有SLERT结构的RNA以低剂量影响数百倍的靶蛋白的构象与多聚状态。
[0005]本专利技术第一方面提供一种RNA分子，包含分别位于两端的snoRNA和其间的非编码RNA，所述非编码RNA特异性识别靶蛋白或其片段。
[0006]在一个或多个实施方案中，所述RNA分子调节靶蛋白构象、多聚程度和/或相分离。
[0007]在一个或多个实施方案中，所述相分离包括液液相分离或液固相分离。
[0008]在一个或多个实施方案中，调节靶蛋白相分离包括增强和减弱相分离。
[0009]在一个或多个实施方案中，RNA分子与靶蛋白的相互作用增强会增加靶蛋白的分子内相互作用、降低靶蛋白的分子间相互作用、降低靶蛋白多聚程度、减弱靶蛋白相分离。在一个或多个实施方案中，RNA分子与靶蛋白的相互作用减弱会减弱靶蛋白的分子内相互作用、增加靶蛋白的分子间相互作用、提高靶蛋白多聚程度、增强靶蛋白相分离。
[0010]在一个或多个实施方案中，增强相分离包括促进蛋白质淀粉样纤维沉淀；减弱相分离包括抑制蛋白质淀粉样纤维沉淀。
[0011]在一个或多个实施方案中，所述靶蛋白是相分离蛋白。
[0012]在一个或多个实施方案中，所述相分离蛋白具有分子内和/或分子间的相互作用，优选具有分子内和分子间的相互作用。在一个或多个实施方案中，相分离蛋白的N端或C端能与同一相分离蛋白的N端或C端或其他所述相分离蛋白的N端或C端相互作用。
[0013]在一个或多个实施方案中，所述靶蛋白是DEAD box家族蛋白。所述靶蛋白的片段包含DEAD box家族蛋白的保守结构域：D1和/或D2结构域。
[0014]在一个或多个实施方案中，所述靶蛋白是DDX21。
[0015]在一个或多个实施方案中，所述snoRNA中任一具有SEQ ID NO:1第1
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137位或第561
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694位所示的序列或与其具有至少90％序列相同性并保留其snoRNA结构和功能的序列。在一个或多个实施方案中，5
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端snoRNA具有SEQ ID NO:1第1
‑
137位所示的序列或与其具有至少90％序列相同性并保留其snoRNA功能的序列。在一个或多个实施方案中，3
’
端snoRNA具有SEQ ID NO:1第561
‑
694位所示的序列或与其具有至少90％序列相同性并保留其snoRNA功能的序列。
[0016]在一个或多个实施方案中，所述非编码RNA是SEQ ID NO:1第138
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560位所示序列的具有第447
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549位所示序列的片段或与其具有至少90％序列相同性并保留其与靶蛋白结合功能的序列。
[0017]本专利技术第二方面提供一种体外调节靶蛋白构象、多聚程度或相分离的方法，包括使靶蛋白与本文第一方面任一实施方案中所述的RNA分子接触。
[0018]在一个或多个实施方案中，所述接触使靶蛋白与RNA分子结合。
[0019]在一个或多个实施方案中，所述相分离包括液液相分离或液固相分离。
[0020]在一个或多个实施方案中，调节靶蛋白相分离包括增强和减弱相分离。
[0021]在一个或多个实施方案中，RNA分子与靶蛋白的相互作用增强会增加靶蛋白的分子内相互作用、降低靶蛋白的分子间相互作用、降低靶蛋白多聚程度、减弱靶蛋白相分离。在一个或多个实施方案中，RNA分子与靶蛋白的相互作用减弱会减弱靶蛋白的分子内相互作用、增加靶蛋白的分子间相互作用、提高靶蛋白多聚程度、增强靶蛋白相分离。
[0022]在一个或多个实施方案中，减弱靶蛋白相分离是提高蛋白溶解度；增强靶蛋白相分离是降低蛋白溶解度。
[0023]在一个或多个实施方案中，所述靶蛋白是相分离蛋白。
[0024]在一个或多个实施方案中，所述相分离蛋白具有分子内和/或分子间的相互作用，优选具有分子内和分子间的相互作用。
[0025]在一个或多个实施方案中，相分离蛋白的N端或C端能与同一相分离蛋白的N端或C端或其他所述相分离蛋白的N端或C端相互作用。
[0026]在一个或多个实施方案中，所述靶蛋白是具有D1和/或D2结构域的DEAD box家族蛋白。
[0027]在一个或多个实施方案中，所述RNA分子和靶蛋白以至少1:30、至少1:60、至少1:100、或至少1:200的分子比例接触。
[0028]本专利技术还提供本文第一方面任一实施方案中所述的RNA分子作为靶蛋白的分子伴侣在调控靶蛋白相分离状态中的用途或在制备用于治疗受益于靶蛋白聚集程度和/或相分离增强或减弱的疾病的药物中的用途。
[0029]在一个或多个实施方案中，所述相分离包括液液相分离或液固相分离。
[0030]在一个或多个实施方案中，调节靶蛋白相分离包括增强和减弱相分离。
[0031]在一个或多个实施方案中，RNA分子与靶蛋白的相互作用增强会增加靶蛋白的分子内相互作用、降低靶蛋白的分子间相互作用、降低靶蛋白多聚程度、减弱靶蛋白相分离。
在一个或多个实施方案中，RNA分子与靶蛋白的相互作用减弱会减弱靶蛋白的分子内相互作用、增加靶蛋白的分子间相本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种RNA分子，包含分别位于两端的snoRNA和其间的非编码RNA，所述非编码RNA特异性识别靶蛋白或其片段，优选地，所述靶蛋白是相分离蛋白，和/或所述snoRNA中任一具有SEQ ID NO:1第1
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137位或第561
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694位所示的序列或与其具有至少90％序列相同性并保留其snoRNA结构和功能的序列，更优选地，所述靶蛋白是DEAD box家族蛋白，所述靶蛋白的片段包含DEAD box家族蛋白的D1和/或D2结构域。2.如权利要求1所述的RNA分子，其特征在于，所述非编码RNA选自：(1)SEQ ID NO:1第138
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560位所示序列的具有第447
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549位所示序列的片段，和(2)与(1)具有至少90％序列相同性并保留其与靶蛋白结合功能的序列。3.一种体外调节靶蛋白构象、多聚程度或相分离的方法，包括使靶蛋白与RNA分子接触，所述RNA分子包含分别位于两端的snoRNA和其间的非编码RNA，所述非编码RNA特异性识别靶蛋白或其片段，优选地，所述靶蛋白是相分离蛋白，和/或调节靶蛋白相分离包括增强和减弱相分离，和/或RNA分子与靶蛋白的相互作用增强会增加靶蛋白的分子内相互作用、降低靶蛋白的分子间相互作用、降低靶蛋白多聚程度、减弱靶蛋白相分离；RNA分子与靶蛋白的相互作用减弱会减弱靶蛋白的分子内相互作用、增加靶蛋白的分子间相互作用、提高靶蛋白多聚程度、增强靶蛋白相分离。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述靶蛋白是DEAD box家族蛋白，优选DDX21，和/或步骤(1)中所述RNA分子和靶蛋白以至少1:30的分子比例接触。5.RNA分子作为靶蛋白的分子伴侣在调控靶蛋白相分离状态中的用途或在制备用于治疗受益于靶蛋白聚集程度和/或相分离增强或减弱的疾病的药物中的用途，所述RNA分子包含分别位于两端的snoRNA和其间的非编码RNA，所述非编码RNA特异性识别靶蛋白或其片段，优选地，所述靶蛋白是相分离蛋白，和/或调节靶蛋白相分离包括增强和减弱相分离，和/或RNA分子与靶蛋白的相互作用增强会增加靶蛋白的分子内相互作用、降低靶蛋白的分子间相互作用、降低靶蛋白多聚程度、减弱靶蛋白相分离；RNA分子与靶蛋白的相互作用减弱会减弱靶蛋白的分子内相互作用、增加靶蛋白的分子间相互作用、提高靶蛋白多聚程度、增强靶蛋白相分离，和/或受益于靶蛋白聚集程度和/或相分离增强或减弱的疾病是蛋白质异常聚集或沉淀导致的疾病，例如包括：人文状体脊髓变性病、老年痴呆症、亨廷顿舞蹈病、疯牛病。6.如权利要求5所述的用途，其特征在于，所述靶蛋白是DEAD box家族蛋白，优选DDX21。7.筛选针对靶蛋白的RNA分子伴侣的方法，包括：
(1)使靶蛋白与候选RNA分子接触，所述候选RNA分子包含位于两端的snoRNA和其间的非编码RNA序列，(2)检测靶蛋白的形态和/或功能，优选地，步骤(2)包括检测所述靶蛋白的构象、多聚程度或相分离，其中，降低靶蛋白多聚程度、减弱靶蛋白相分离或提高蛋白溶解度的RNA分子是RNA分子伴侣，和/或所述靶蛋白是相分离蛋白，和/或所述snoRNA中任一具有SEQ ...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈玲玲，吴曼，许光，
申请(专利权)人：中国科学院分子细胞科学卓越创新中心，
类型：发明
国别省市：