Nye værktøjer afslører, hvordan gener fungerer og celler organiserer sig
Forskere fra Aarhus Universitet og the Italian Institute of Technology har opdaget, hvordan visse proteiner kan binde sig til særlige strukturer i RNA kaldet G-kvadruplexer. Derudover har de udviklet computerværktøjer, der er i stand til at forudsige disse protein-RNA-interaktioner. Den nye evne til at forudsige disse interaktioner kan hjælpe fremtidigt arbejde med at forstå molekylære processer i cellen og bane vejen for udvikling af lægemidler, der målretter disse RNA G-kvadruplex-bindende proteiner, som er involveret i sygdomme som kræft.
Proteiner, der binder sig til RNA, spiller en vigtig rolle i mange processer i cellen og kan udføre forskellige biologiske funktioner. En særlig struktur i både DNA og RNA, kaldet G-kvadruplex, fungerer som et regulerende element i genekspressionen. I dette studie har forskerne brugt teoretiske forudsigelser og molekylærbiologiske eksperimenter til at vise, at mange kromatinbindende proteiner binder til RNA G-kvadruplex. Med denne information kan de få en idé om sandsynligheden for, at et bestemt protein vil interagere med G-kvadruplex.
Resultaterne viser, at de forventede proteiner har en høj grad af uorden i proteinet og er let opløselige i vand. Dette kunne tyde på, at de måske er involveret i processer som transskription og faseadskillelse i cellens membranløse organeller.
Ulf Øroms gruppe har tidligere vist, at proteiner, der binder til både RNA og DNA, sandsynligvis spiller en rolle i cellens respons på DNA-skader. I den nye undersøgelse har forskerne udvidet deres viden om RNA-bindende proteiner. De har også udviklet et beregningsværktøj, der kan vurdere potentialet for, at proteiner binder sig til RNA G-kvadruplex-strukturer. Dette værktøj kan findes på denne side.
Dette studie hjælper os med at forstå, hvordan proteiner interagerer med RNA-strukturer, og det kan have betydning for udviklingen af lægemidler mod sygdomme som kræft.
Med disse nye resultater identificerer forskerne egenskaber ved protein-RNA-interaktioner og giver mulighed for at identificere G-quadruplex-bindende egenskaber. Dette kan bane vejen for udvikling af lægemidler, der målretter disse RNA G-kvadruplex-bindende proteiner.
Resultaterne er publiceret i Nature Communications.
SUPPLERENDE OPLYSNINGER
Vi bestræber os på, at alle vores artikler lever op til Danske Universiteters principper for god forskningskommunikation. På den baggrund er artiklen suppleret med følgende oplysninger:
Studietype:
Eksperiment
Ekstern finansiering:
ERC ASTRA_855923 (G.G.T.) and EIC Pathfinder IVBM4PAP_101098989 (G.G.T.), The Novo Nordisk Foundation, Independent Research Fund Denmark, The Lundbeck Foundation, Danish Cancer Society and Carlsberg Foundation(U.A.V.Ø.). RNA initiative and IIT and a grant from the National Center for Gene Therapy and Drugsbased on RNA Technology (CN00000041, EPNRRCN3) supported by the European Union.
Interessekonflikt:
Ingen
Link til den videnskabelige artikel:
Predicting nuclear G-quadruplex RNA-binding proteins with roles in transcription and phase separation
Johanna Luige1, Alexandros Armaos2, Gian Gaetano Tartaglia2,3 & Ulf Andersson Vang Ørom1
1RNA Biology and Innovation, Department of Molecular Biology and Genetics, Aarhus University, Denmark
2Centre for Human Technologies (CHT), Istituto Italiano di Tecnologia (IIT), Genova, Italy
3Catalan Institution for Research and Advanced Studies ICREA Passeig Lluis Companys, Barcelona, Spain
Mere information:
Ulf Andersson Vang Ørom
Institut for Molekylærbiologi og Genetik
Aarhus Universitet
E-mail: ulf.orom@mbg.au.dk – Mobil: +45 2228 8766