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Development of a Universal rna Dual-Terminal Labeling Method for Sensing rna-ligand interactions

CCS Chemistry 2023年第1期5卷 221-233页

作者： Longhuai Cheng Dejun Ma Jie Zhang Xueying Kang Yang Wu Yi Zhao Long Yi Zhen Xi State Key Laboratory of Elemento-Organic Chemistry Department of Chemical BiologyCollege of ChemistryNational Pesticide Engineering Research CenterCollaborative Innovation Center of Chemical Science and EngineeringNankai UniversityTianjin 300071 State Key Laboratory of Organic-Inorganic Composites and Beijing Key Laboratory of Bioprocess Beijing University of Chemical Technology(BUCT)Beijing 100029 Key Laboratory of Intelligent Information Processing Research Center for Ubiquitous Computing SystemsInstitute of Computing TechnologyChinese Academy of SciencesBeijing 100190

Dual labeling of an rna can provide Förster resonance energy transfer(FRET)sensors for studying rna folding,mirna maturation,and rna-protein interactions.Here,we report the development of a highly efficient strategy for direct dual-terminal labeling of any rna of interest.We explored new Michael cycloaddition for facile labeling of 5′-terminal rna with improved efficiency.Direct chemical tetrazinylation of rna at the 3′-terminus was achieved with the highly efficient and catalysis-free tetrazine-cycloalkyne ligation.Both single-terminal labeling methods were combined for dual-terminal labeling of an rna including short hairpin rna,pre-mirna,riboswitch,and noncoding rna.Notably,these dual-labeled rna-based FRET sensors were used to monitor rna-ligand interactions in vitro and in live cells.It is anticipated that these universal rna labeling strategies will be useful to study rna structures and functions.

关键词： dual labeling Förster resonance energy transfer sensor Michael cycloaddition tetrazinecycloalkyne ligation rna-ligand interaction

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