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近年來，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了多種來源于輔因子和代謝物的非經(jīng)典RNA帽，其中包括含嘌呤的RNA帽。這些RNA帽已經(jīng)得到了廣泛研究，特別是在煙酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD）-RNA方面，研究人員識別了多種脫帽酶并開發(fā)了高效的捕獲和測序協(xié)議。然而，盡管UDP糖帽RNA已被確定為一種豐富的非經(jīng)典RNA帽，但由于其復(fù)雜的體外制備過程，相關(guān)研究進(jìn)展緩慢。

圖源：Nucleic Acids Research(2024), https://doi.org/10.1093/nar/gkae353

研究團(tuán)隊開發(fā)了一種從現(xiàn)成的保護(hù)性構(gòu)件中合成糖帽尿苷-鳥苷二核苷酸的方法，并通過酶促反應(yīng)將其轉(zhuǎn)化為幾種細(xì)胞壁前體帽二核苷酸。利用這些帽二核苷酸，在T7 RNA聚合酶催化下進(jìn)行體外轉(zhuǎn)錄反應(yīng)，高效生成了帶有尿苷二磷酸N-乙酰氨基葡萄糖（UDP-GlcNAc）、其N-疊氮乙酰基衍生物UDP-GlcNAz以及各種細(xì)胞壁前體帽的RNA。

研究人員識別出四種能在體外處理中修飾或脫去UDP-GlcNAc帽的酶：

   - 大腸桿菌的MurA、MurB和MurC酶可以順序修飾糖帽結(jié)構(gòu)，并用于引入生物正交、可點擊的基團(tuán)。

   - 人類的Nudix水解酶Nudt5被證明能有效地脫去UDP-GlcNAc-RNA的帽。

這項研究不僅展示了高效合成帶帽模型RNA的方法，還提供了有用的酶工具，這些工具可用于開發(fā)和應(yīng)用UDP-GlcNAc捕獲和測序協(xié)議。這些協(xié)議對于深入理解廣泛存在但仍未完全了解的GlcNAc修飾RNA及其生理意義至關(guān)重要。

研究團(tuán)隊建議，未來的研究應(yīng)進(jìn)一步優(yōu)化這些合成和分析方法，以便更全面地研究RNA帽在生物系統(tǒng)中的角色。通過這項研究，科學(xué)家們?yōu)榻沂?/span>UDP-GlcNAc-RNA帽的功能和機(jī)制提供了新的途徑，并為生物醫(yī)學(xué)研究和應(yīng)用開辟了新的可能性。

此次研究通過開發(fā)新的合成技術(shù)和鑒定相關(guān)酶，為UDP-GlcNAc-RNA帽的研究提供了強(qiáng)有力的工具。這一突破不僅為理解RNA帽的生理功能提供了新視角，還為未來的研究和應(yīng)用指明了方向?？茖W(xué)家們期待，隨著更多相關(guān)研究的展開，RNA帽在基因表達(dá)調(diào)控和細(xì)胞功能中的重要作用將被進(jìn)一步揭示。

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