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近日，華東理工大學藥學院、生物反應器工程國家重點實驗室、光遺傳學與合成生物學交叉學科研究中心楊弋教授團隊在遺傳編碼熒光RNA探針研究中取得重要進展，相關研究成果發表于國際學術期刊《生物傳感器與生物電子學》。
活細胞內的代謝物呈現高度的時空動態分布，它們往往需要在正確的時間和空間以正確的數量才能行使其生理功能，這為細胞內代謝物的監測帶來了極大挑戰。此前，基于熒光蛋白的遺傳編碼熒光探針已被廣泛用于活細胞內代謝物的實時監測,但在實際操作中有很大局限。近年來，基于熒光RNA開發的遺傳編碼熒光探針為活細胞代謝監測帶來了新的機遇。
在本研究中，研究團隊基于此前發展的高性能熒光RNA（Pepper）發展了一系列可特異性識別不同小分子代謝物與蛋白質的遺傳編碼熒光探針。與此前開發的熒光RNA探針相比，Pepper熒光RNA探針表現出諸多優勢。首先，由于不含G-四鏈體結構，Pepper熒光RNA探針在哺乳動物細胞中顯示出更高的折疊效率和細胞亮度。其次，與此前報道的波長最長的Red Broccoli探針（590nm）相比，Pepper熒光RNA探針的最大發射波長顯著紅移，可達620nm。最后，不同顏色的HBC染料都能用于Pepper熒光RNA探針的標記與成像，使得Pepper熒光RNA探針具有良好的適配性，能夠與不同顏色的其他成像工具進行組合使用。
上述性質使得Pepper熒光RNA探針能夠對哺乳動物細胞內靶標分子的濃度與位置變化進行實時監測，為生命科學基礎研究與疾病機理解析提供了極具價值的實用工具。
該論文第一作者為華東理工大學藥學院方夢悅博士、李慧文博士與謝鑫博士，通訊作者為楊弋教授和陳顯軍教授。該研究得到了國家重點研發計劃、國家自然科學基金、上海市細胞代謝光遺傳學技術前沿科學研究基地、生物反應器工程國家重點實驗室基金等經費資助。
相關論文信息：https://doi.org/10.1016/j.bios.2023.115411
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