Pelabelan spesifik situs RNA yang dikatalisis ribozim menggunakan substrat tag SNAP O6-alkylguanine

Abstrak
Modifikasi RNA spesifik lokasi dengan pegangan fungsional memungkinkan studi tentang struktur, nasib, fungsi, dan interaksi RNA. Ribozim menyediakan cara yang elegan untuk memodifikasi RNA yang diinginkan secara kovalen (ROI). Di sini, kami melaporkan bahwa metiltransferase ribozim MTR1 dapat digunakan sebagai alat serbaguna untuk modifikasi dan pelabelan RNA. Dengan menggunakan kofaktor guanin alkil O6, yang dirancang secara analogi dengan substrat tag SNAP untuk pelabelan protein, MTR1 memasang berbagai gugus fungsional bioortogonal pada N1 dari adenosin spesifik dalam target RNA. Dalam aplikasi pelabelan RNA yang dikatalisis ribozim ini, MTR1 sekarang disebut SNAPR. Berbeda dengan tag SNAP pelabelan diri yang ditambahkan ke protein yang diinginkan, SNAPR adalah katalis RNA intermolekuler yang sebenarnya. SNAPR berkumpul dengan ROI ke ribozim aktif, yang memungkinkan pemindahan tag yang dapat diklik, seperti gugus azida dan alkuna, serta gugus fotolabil atau pengikat silang dari kofaktor guanin ke ROI. Selain itu, kami menunjukkan pendekatan dua langkah untuk menempelkan label pada N6 dari adenosin target: pertama, SNAPR menghasilkan RNA yang dimodifikasi N1A, diikuti oleh penataan ulang Dimroth preparatif untuk menghasilkan RNA yang dimodifikasi N6A. Kami menunjukkan strategi ini dengan gugus p-azidobenzil sebagai pengikat silang foto untuk menghasilkan konjugat RNA-protein kovalen. Secara keseluruhan, karya ini memperluas kotak peralatan untuk modifikasi RNA spesifik lokasi.