Interplay of RNA Structural Motifs with Base Modifications
RNA 结构基序与碱基修饰的相互作用
基本信息
- 批准号:10246857
- 负责人:
- 金额:$ 33.79万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:
- 财政年份:2011
- 资助国家:美国
- 起止时间:2011-09-01 至 2023-05-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:8-hydroxyguanosineAdenosineAlzheimer&aposs DiseaseBiologyCell physiologyChemicalsChemistryConsensusDNADiabetes MellitusDiseaseFlavivirusFoundationsG-QuartetsGenomeGuanosineHIVHealthHemolysinHepatitis BHumanInflammationInflammatoryInjuryKineticsKnowledgeLocationMalignant NeoplasmsMeasurementMessenger RNAMethodsMethylationMissionModificationMolecularMonitorNucleic Acid Regulatory SequencesNucleic AcidsNucleosidesNutrientOligonucleotidesOxidative StressPlayProteinsPseudouridinePublic HealthRNARNA FoldingRNA-Directed DNA PolymeraseReadingReportingResearchResearch Project GrantsReverse TranscriptionRibosomal RNARoleScienceSignal TransductionSimian virus 40SiteSolventsStressStructureTechnologyTemperatureTestingTranslationsTraumatic Brain InjuryUnited States National Institutes of HealthViralViral GenomeVirus DiseasesVirus ReplicationWritingZika Virusadductage relatedbasebisulfiteinnovationmechanical forcemethyl groupmethylation biomarkernanoporenext generation sequencingoxidationsingle moleculestemtooltranscriptomeviral RNA
项目摘要
PROJECT SUMMARY
Viral RNA, like the human transcriptome, is punctuated by infrequent but critical base modifications and non-
Watson-Crick motifs. Many knowledge gaps exist in understanding where, when and why certain
modifications such as pseudouridine (Ψ) and N6-methyl-adenosine (m6A) are enzymatically written onto
mRNA. Similarly, guanosine-rich regions of viral RNA and the human transcriptome that may potentially fold
to G-quadruplex motifs are conserved in regulatory regions controlling translation and viral replication for
reasons that remain unclear. This research project hypothesizes that secondary structural motifs such as
stem-loop structures and G-quadruplexes constitute the recognition sites for RNA modification. Additionally,
these sites are hotspots for oxidative modification (8-oxo-7,8-dihydroguanosine, rOG) such as occurs during
oxidative stress generated by viral infections. Thus, the project will examine the interplay of base modification
(pseudouridinylation, guanosine oxidation and adenosine methylation) with secondary structural motifs in
RNA. New innovative chemical biology tools will be developed to sequence long mRNA strands for folded
structures by examining the ability of protein nanopores to thread and translocate folded or unfolded RNA.
Similarly, base modifications will be identified using specific chemistries to amplify signals from base
modification. The specific aims are to (1) investigate the sequence vs. structural motif of pseudouridine
locations in ZIKV RNA, (2) sequence for rOG and correlate sites with secondary structure vs. solvent
exposure, and (3) correlate G4 folds of ZIKV RNA with m6A. The human health relevance of this research is
to provide foundational science for understanding the molecular choreography of mRNA, both human and
viral, in order to advance health strategies combatting viral infection, cancer, and age-related disorders.
项目概要
病毒 RNA 与人类转录组一样,不时出现不常见但关键的碱基修饰和非修饰。
沃森-克里克主题在理解某些内容的地点、时间和原因方面存在许多知识差距。
诸如假尿苷 (Ψ) 和 N6-甲基-腺苷 (m6A) 等修饰被酶促写入
同样,病毒 RNA 和人类转录组中富含鸟苷的区域可能会折叠。
G-四链体基序在控制翻译和病毒复制的调控区域中是保守的
该研究项目提出了二级结构主题,例如
茎环结构和G四链体构成了RNA修饰的识别位点。
这些位点是氧化修饰(8-oxo-7,8-二氢鸟苷,rOG)的热点,例如发生在
因此,该项目将研究碱基修饰的相互作用。
(假尿苷化、鸟苷氧化和腺苷甲基化)具有二级结构基序
RNA。将开发新的创新化学生物学工具来对折叠的长 mRNA 链进行测序。
通过检查蛋白质纳米孔穿线和易位折叠或未折叠 RNA 的能力来研究结构。
类似地,将使用特定的化学物质来识别碱基修饰,以放大来自碱基的信号。
修饰的具体目的是(1)研究假尿苷的序列与结构基序。
ZIKV RNA 中的位置,(2) rOG 序列以及二级结构与溶剂的相关位点
(3) 将 ZIKV RNA 的 G4 折叠与 m6A 关联起来。这项研究的人类健康相关性是。
为理解人类和人类 mRNA 的分子编排提供基础科学
病毒,以推进对抗病毒感染、癌症和与年龄相关的疾病的健康策略。
项目成果
期刊论文数量(27)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Effect of an Electrolyte Cation on Detecting DNA Damage with the Latch Constriction of α-Hemolysin.
电解质阳离子对用 α-溶血素的闩收缩检测 DNA 损伤的影响。
- DOI:
- 发表时间:2014-11-06
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Johnson, Robert P;Fleming, Aaron M;Burrows, Cynthia J;White, Henry S
- 通讯作者:White, Henry S
Single-molecule investigation of G-quadruplex folds of the human telomere sequence in a protein nanocavity.
蛋白质纳米腔中人类端粒序列 G 四链体折叠的单分子研究。
- DOI:
- 发表时间:2014-10-07
- 期刊:
- 影响因子:11.1
- 作者:An, Na;Fleming, Aaron M;Middleton, Eric G;Burrows, Cynthia J
- 通讯作者:Burrows, Cynthia J
Single pyrimidine discrimination during voltage-driven translocation of osmylated oligodeoxynucleotides via the α-hemolysin nanopore.
通过α-溶血素纳米孔电压驱动锇化寡脱氧核苷酸易位过程中的单嘧啶歧视。
- DOI:
- 发表时间:2016
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Ding, Yun;Kanavarioti, Anastassia
- 通讯作者:Kanavarioti, Anastassia
Base-excision repair activity of uracil-DNA glycosylase monitored using the latch zone of α-hemolysin.
使用α-溶血素的闩锁区监测尿嘧啶-DNA 糖基化酶的碱基切除修复活性。
- DOI:10.1021/ja410615d
- 发表时间:2013-12-26
- 期刊:
- 影响因子:15
- 作者:Jin Q;Fleming AM;Johnson RP;Ding Y;Burrows CJ;White HS
- 通讯作者:White HS
α-Hemolysin nanopore studies reveal strong interactions between biogenic polyamines and DNA hairpins.
α-溶血素纳米孔研究揭示了生物多胺和 DNA 发夹之间的强烈相互作用。
- DOI:
- 发表时间:2016-03
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Ding, Yun;Fleming, Aaron M;Burrows, Cynthia J
- 通讯作者:Burrows, Cynthia J
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