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环二鸟苷单磷酸核糖开关的结构与功能

生物工程学报 2017年第9期33卷 1357-1368页

作者：李新风陈芳肖金凤何进华中农业大学生命科学技术学院农业微生物学国家重点实验室湖北武汉430070

环二鸟苷单磷酸(c-di-GMP)是细菌中广泛存在的一类核苷类第二信使分子,能够调控细菌的生物被膜形成、运动性、黏附、毒力以及胞外多糖的产生等众多生理活动。核糖开关是m RNA 5′-非翻译区(5′-Untranslational region,5′-UTR)的一段RN... 详细信息

环二鸟苷单磷酸(c-di-GMP)是细菌中广泛存在的一类核苷类第二信使分子,能够调控细菌的生物被膜形成、运动性、黏附、毒力以及胞外多糖的产生等众多生理活动。核糖开关是m RNA 5′-非翻译区(5′-Untranslational region,5′-UTR)的一段RNA序列,包含可以识别并结合配体的保守序列——适配体区(Aptamer domain,AD),以及结构多变、可以调控下游编码基因的表达平台区(Expression platform,EP)。当代谢物分子浓度比较高时,其与适配体区结合,引起下游的表达平台区发生构象变化,进而实现对下游基因的调节。目前已发现c-di-GMP-Ⅰ和c-di-GMP-Ⅱ两类c-di-GMP的核糖开关。它们通过特异性地结合c-di-GMP,调控种类繁多的下游基因的表达。c-di-GMP-I核糖开关分布广泛,尤其在厚壁菌门(Firmicutes)和变形菌门(Proteobacteria)的细菌中最为丰富。c-di-GMP-Ⅱ核糖开关具备变构核酶的功能,结合c-di-GMP后在其非典型剪切位点处发生结构变化,调节下游基因表达。文中围绕c-di-GMP核糖开关的发现、功能、分类以及下游调控基因的功能进行综述与分析。

关键词：核苷类第二信使分子环二鸟苷单磷酸核糖开关基因调控

新型基因表达调控元件——人工核糖开关的构建及筛选

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生物工程学报 2012年第2期28卷 134-143页

作者：杨会勇刁勇林俊生许瑞安华侨大学分子药学物研究所福建泉州362021 分子药物教育部工程研究中心福建泉州362021

核糖开关作为一种新发现的RNA元件,可以高效、准确、快速地执行基因调控任务,且免疫原性低,有可能在将来以顺式模块的方式应用于未来的基因治疗。近年来已经成功构建了多种人造核糖开关,构建方法主要是利用人工适体元件与基因表达调控... 详细信息

核糖开关作为一种新发现的RNA元件,可以高效、准确、快速地执行基因调控任务,且免疫原性低,有可能在将来以顺式模块的方式应用于未来的基因治疗。近年来已经成功构建了多种人造核糖开关,构建方法主要是利用人工适体元件与基因表达调控元件组装,或者是在天然核糖开关基础上进行改造。文中全面综述了涉及人工核糖开关设计及筛选的技术,讨论了可以用于哺乳细胞、响应非天然配体信号、调控特征为热力学和动力学控制的核糖开关的设计新策略,并对核糖开关的筛选构建策略及其在基因治疗及新型药物开发领域的应用前景进行了展望。尽管目前将核糖开关设计成为功能强大的新型基因调控系统还面临很大的困难,但通过构效关系的研究、计算机辅助设计、体外筛选及细胞内筛选技术、高通量优化筛选等技术的综合应用,核糖开关一定可以成为有力的基因调控工具,如能成功应用则可大大促进基因治疗临床化的进程。

关键词：核糖开关基因表达调控基因治疗

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抗生素开发的新靶点:核糖开关

药学学报 2013年第9期48卷 1361-1368页

作者：贾东方林俊生刁勇华侨大学分子药物研究院福建泉州362021 新西兰农业研究院生殖与基因组中心

核糖开关是位于mRNA区域的特定片段,被小分子配体激活后即可顺式调控基因表达,无需蛋白参与。经进化选择,大部分细菌内核糖开关采用必需代谢产物为配体,负责调控与配体生物合成或转运相关基因的表达。代谢产物类似物可以抑制核糖开关介... 详细信息

核糖开关是位于mRNA区域的特定片段,被小分子配体激活后即可顺式调控基因表达,无需蛋白参与。经进化选择,大部分细菌内核糖开关采用必需代谢产物为配体,负责调控与配体生物合成或转运相关基因的表达。代谢产物类似物可以抑制核糖开关介导的基因表达,抑制细菌生长,甚至引起细菌死亡,因此核糖开关可以作为抗生素开发的新靶点。已经发现的几种先导化合物显示了以核糖开关为靶点的开发潜力。本文简要阐述了可以作为抗生素靶点的核糖开关及其作用机制,介绍了以核糖开关为靶点的新型抗生素高通量筛选及药物设计方法,并对可能遇到的困难进行了分析。

关键词：核糖开关耐药性抗生素

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核糖开关——药物开发的新靶点

武汉大学学报（理学版） 2010年第3期56卷 313-319页

作者：刘湛军路新枝姜鹏于文功中国海洋大学医药学院山东青岛266003

核糖开关是mRNA上能够与自由代谢产物或其他小分子配体结合或由于环境条件变化而引起构象变化从而调控基因表达的RNA结构元件.核糖开关广泛存在于G+及G-细菌代谢相关基因中,在真菌、植物和高等动物人的血管内皮生长因子基因中也有发现.... 详细信息

核糖开关是mRNA上能够与自由代谢产物或其他小分子配体结合或由于环境条件变化而引起构象变化从而调控基因表达的RNA结构元件.核糖开关广泛存在于G+及G-细菌代谢相关基因中,在真菌、植物和高等动物人的血管内皮生长因子基因中也有发现.核糖开关控制生物体内许多重要基因的表达,调节体内基础代谢,信号传递以及氨基酸、核苷酸、辅酶、金属离子的摄取.核糖开关在生物代谢调控、信号传导中的重要作用使其成为一类新型的药物作用靶点,为新型抗生素研发开辟了新的领域.本文综述了核糖开关的研究进展、作用机制、结构功能以及其在开发新型药物方面的研究策略.

关键词：核糖开关基因表达调控药物靶点

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核糖开关的结构和调控机理

生物技术通报 2010年第5期26卷 16-22,33页

作者：王少伟李锡香中国农业科学院蔬菜花卉研究所北京100081

一种新发现的RNA分子——核糖开关,通过感知代谢物浓度的变化调控目标基因的表达。它可以调整自身的结构直接结合代谢物小分子,而不需要蛋白因子的参与。在原核生物中发现了大量的核糖开关,在真核生物如植物和真菌中也发现了核糖开关。... 详细信息

一种新发现的RNA分子——核糖开关,通过感知代谢物浓度的变化调控目标基因的表达。它可以调整自身的结构直接结合代谢物小分子,而不需要蛋白因子的参与。在原核生物中发现了大量的核糖开关,在真核生物如植物和真菌中也发现了核糖开关。核糖开关由适体域和表达平台两个功能域组成,能在不同水平调控基因的表达,如转录终止、翻译起始、mRNA剪辑和加工。核糖开关不需要蛋白因子的参与,因此人们认为它可能是古代RNA世界的遗留物。核糖开关作为RNA传感器可以设计成一种基因控制元件,在未来的基因治疗方面可能具有很大的应用前景。

关键词：核糖开关适体域表达平台基因表达调控

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小分子靶标的核糖开关生物传感器研究进展

生物技术进展 2022年第2期12卷 168-175页

作者：吴一凡林晟豪许文涛中国农业大学食品科学与营养工程学院北京100083 中国农业大学营养与健康系食品精准营养与质量控制教育部重点实验室北京100083

小分子化合物种类繁多,在众多生化过程中发挥关键作用,具有重要的检测意义与价值,其快速灵敏可视化检测技术的开发是当前的研究热点。基于核糖开关的生物传感器因具有识别特性高、操作简便、成本低等优势,为小分子检测提供了一条新途径... 详细信息

小分子化合物种类繁多,在众多生化过程中发挥关键作用,具有重要的检测意义与价值,其快速灵敏可视化检测技术的开发是当前的研究热点。基于核糖开关的生物传感器因具有识别特性高、操作简便、成本低等优势,为小分子检测提供了一条新途径。对核糖开关的来源、构成、调控机制、体内外筛选,特别是对基于小分子靶标的核糖开关生物传感器分类进行了介绍,并从核糖开关的筛选、裁剪、理性设计、核糖开关无细胞传感器的应用等几个方向提出了展望,以期为小分子靶标的核糖开关生物传感器的发展和应用提供理论依据。

关键词：小分子靶标核糖开关生物传感器筛选基因表达调控

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核糖开关与基因表达调控

中国生物化学与分子生物学报 2011年第12期27卷 1094-1100页

作者：韩祥东刘薇吴存祥冯永君北京理工大学生命学院北京100081 中国农业科学院作物科学研究所北京100081

核糖开关(riboswitch)是近几年基因表达调控研究的一个热点.核糖开关位于mRNA的非翻译区(untranslated regions,UTR),能够直接感受胞内外信号并引起自身二级结构的变化,在转录或后转录(翻译和mRNA稳定性)水平实现对下游相关基因的表达调... 详细信息

核糖开关(riboswitch)是近几年基因表达调控研究的一个热点.核糖开关位于mRNA的非翻译区(untranslated regions,UTR),能够直接感受胞内外信号并引起自身二级结构的变化,在转录或后转录(翻译和mRNA稳定性)水平实现对下游相关基因的表达调控,该过程不依赖于包括蛋白质在内的其它任何因子的作用.根据现已发现的核糖开关所能识别的信号因子类型,可以将其分为4类,即小分子代谢物、金属离子、环境因素及空载tRNA敏感的核糖开关;其中,小分子代谢物敏感的核糖开关是发现和研究最多且最深入的一类.随着研究的深入,将会有更多的核糖开关被发现,这不仅有助于理解生物进化与环境适应性,而且在生物学基础研究,新型药物的开发以及工业生产领域都将发挥重要作用.

关键词：核糖开关基因表达调控茎环结构适体配体

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核糖开关及其在抗菌药物方面的研究进展

生物技术通报 2017年第1期33卷 114-119页

作者：盛树悦陈悦张兴梅石玉生南方医科大学第一临床医学院广州510515 南方医科大学基础医学院神经生物学教研室广州510515 南方医院放疗科广州510515

核糖开关是一类与核酸、氨基酸、金属离子、糖类衍生物以及辅酶等特异性配体结合的RNA元件,它与配体结合后通过调控相应下游的基因表达起到控制细胞生命及活动的作用。目前核糖开关是基因调控方面的研究热点,应用于大量筛选工程菌株、... 详细信息

核糖开关是一类与核酸、氨基酸、金属离子、糖类衍生物以及辅酶等特异性配体结合的RNA元件,它与配体结合后通过调控相应下游的基因表达起到控制细胞生命及活动的作用。目前核糖开关是基因调控方面的研究热点,应用于大量筛选工程菌株、构建新型生物传感器以及作为抗菌药作用的新靶点。综述了几种主要的核糖开关(如:嘌呤核糖开关、赖氨酸核糖开关、环二鸟苷酸核糖开关、glm S核糖开关、TPP核糖开关、FMN核糖开关等)在抗菌药物靶点方面的研究进展。

关键词：核糖开关抗菌药新靶点

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核糖开关的结构和配体结合规律

中国生物化学与分子生物学报 2017年第4期33卷 319-323页

作者：熊莹喆肖玲慧李招发华侨大学分子药物研究院福建泉州362021 华侨大学生物医学学院福建泉州362021

核糖开关是一种RNA固有的基因表达调控系统。近年来,核糖开关的应用受到科研工作者的广泛关注,其结构与功能的研究也越来越受到重视。核糖开关具有哪些结构特征和调控机制,它是如何识别目的配体,又怎样与目的配体紧密结合,全面了解这些... 详细信息

核糖开关是一种RNA固有的基因表达调控系统。近年来,核糖开关的应用受到科研工作者的广泛关注,其结构与功能的研究也越来越受到重视。核糖开关具有哪些结构特征和调控机制,它是如何识别目的配体,又怎样与目的配体紧密结合,全面了解这些机制将为探索新型核糖开关,设计人工高效核糖开关提供重要思路。本文对核糖开关结构特征和调节机制、适体筛选、配体结合规律进行简要介绍。

关键词：核糖开关结构功能配体