[发明专利]一种基于固体核磁共振技术检测RNA结构的方法

说明书

本发明公开了一种基于固体核磁共振技术检测RNA结构的方法。通过设定一种新型二维固体核磁脉冲序列hCHNH，记录核糖核苷酸碱基中¹³C原子核与氨基和亚氨基上¹H原子核的化学位移相关，获取长程相关信息。与常用的hCNH序列不同，hCHNH利用两个高效率的包含氢原子核的CP传递方法代替效率较低的¹³C‑¹⁵N CP传递，实现了在高转速固体核磁的条件下，灵敏度提高60％以上。基于hCHNH脉冲序列的RNA结构固体核磁共振技术检测，还可以实现RNA中碱基配对类型的区分，拓展了固体核磁共振技术在解析RNA结构方面的应用。

技术领域

本发明涉及生物大分子结构检测领域，尤其涉及一种基于固体核磁共振技术检测RNA结构的方法。

背景技术

RNA是生物体内必需的生物大分子，广泛存在于病毒、原核生物、真核生物中。RNA在传递遗传信息、调控基因表达、抵御和治疗疾病等方面发挥着重要的作用(Crick F,Nature,1970,227，561-3；Mehdizadeh Aghdam E,et al.,Gene,2016,0378111916305613；WangJ,etal.,OncotargetsTherapy,2016,9,681；FangY,FullwoodM J.,GenomicsProteomicsBioinformatics,2016,14(1):42-54.)。RNA功能的多样性与其RNA复杂的空间结构密切相关(Mortimer S A,et al.,Nature Reviews Genetics,2014,15，469-479.)。RNA结构研究的实验技术主要包括X-ray晶体衍射技术、液体核磁共振技术和低温冷冻电镜技术。近年来RNA结构发展迅速，但与蛋白质相比，RNA结构研究的进展仍然落后于蛋白质结构的研究，已有的三维结构数据信息非常有限。据统计(http://www.rcsb.org，截止至2018年4月28日)，已知的RNA结构总量仅为已知蛋白质结构总量的1％。因此发展新型的RNA结构解析技术尤为重要。

固态核磁共振技术是RNA研究的新技术，可以在结晶或沉淀的RNA中获取RNA的结构信息(Riedel K,et al.,Journal of Biomolecular Nmr,2005,31,49-57；Marchanka A,Simon B,Carlomagno T.Angewandte Chemie International Edition,2013,52,9996-10001.)、分析RNA动态性质(Olsen GL,et al.,Journal of the American ChemicalSociety,2010,132,303-308.)等；对于大分子量RNA(Leppert,J.Nucleic AcidsResearch,2004,32,1177-1183.)以及RNA－蛋白相互作用等领域(Carlomagno,Teresa.Journal of Magnetic Resonance,2014,241,126-136.)，也有独特的优势。因此，固体核磁研究RNA的实验方法是传统RNA结构解析技术的有效补充。