北京大学团队开发RNA密码子扩展技术实现哺乳动物细胞非天然氨基酸精准插入
2025-06-30 16:53
来源:北京大学
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北京大学化学与分子工程学院陈鹏课题组与生命科学学院易成琪课题组合作,开发出一种新型RNA密码子扩展(RCE)技术,能够在哺乳动物细胞中精准插入非天然氨基酸(ncAA),同时避免干扰内源性基因表达。该研究成果于2025年6月25日发表在《自然》杂志上。图1. RNA密码子扩增策略示意图。该方法包含两个核心过程——编码和解码——以实现非规范氨基酸的特异性插入

传统遗传密码扩展(GCE)技术依赖终止密码子重编程,可能影响细胞正常翻译过程。而新开发的RCE技术利用假尿苷(Ψ)修饰的RNA密码子(ΨCodon),通过可编程向导RNA、工程化tRNA和特异氨酰-tRNA合成酶系统,实现正交性解码。研究显示,该方法能精确识别ΨGA、ΨAA和ΨAG密码子,并高效插入多种功能化ncAA,且不影响内源性UGA终止密码子功能。

该技术突破了哺乳动物细胞中多类ncAA同时插入的难题,并可与传统GCE系统兼容,实现双ncAA标记。团队通过核糖体分析和蛋白质组学验证了该平台的高特异性和低脱靶效应。陈鹏表示:“RCE技术为蛋白质功能研究和工程化改造提供了更精准的工具。”

这一进展为复杂生物系统中的蛋白质动态调控、药物开发和合成生物学研究提供了新方法。未来,该技术有望应用于疾病机制研究和新型生物疗法开发。

更多信息: Jiangle Liu 等人,通过可编程的伪尿苷编辑和解码实现 RNA 密码子扩增,《自然》(2025)。期刊信息: 《自然》

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