小型核酶的结构和催化机理

自然界存在的小型核酶主要有锤头型核酶、发夹型核酶、肝炎δ病毒（HDV）核酶和VS核酶.锤头型核酶由3个短螺旋和1个广义保守的连接序列组成;发夹型核酶的催化中心由两个肩并肩挨着的区域构成;HDV核酶折叠成包含五个螺旋臂（P1～P4）的双结结构;VS核酶由五个螺旋结构组成,这些螺旋结构通过两个连接域连接起来.小型核酶的催化机理与其分子结构密切相关.金属离子或特定碱基都可作为催化反应的关键成分.锤头型核酶的催化必须有金属离子（尤其是二价金属离子）参与,而发夹型核酶则完全不需要金属离子.基因组HDV核酶进行催化时要有金属离子和特定碱基互相配合.     

抗HPV11E2核酸的计算机设计

借助计算机软件分析,设计出能特异性切割HPV11型644nt型644ntE2mNA的核酶。遵循Symons锤头状核酶结构和GUX剪切位点原则,靶序列存在32个剪切位点,通过计算机软件分析核酶的最佳剪切位点,并对底物及核酶的二级结构进行预测及进行相应基因生物学功能和基因同源性分析,筛选出2个锤头结构核酶。针对这两位点设计的核酶分别命名为RZ277和RZ3281。计算机分析显示,两核酶与底物切点两翼碱基形成锤头状结构,切点所在基因序列具有相对松驰的二级结构,位于该基因重要生物功能区内,是核酶的理想攻击区域,通过基因库检索,在已知人类基因中排除了与上述两核酶切点两翼碱基有基因同源性序列的可能性。并非所有的GUX位点（X：C、U、A）或CUX均可作为核酶的最佳剪切切割反应,为下一步将核酶用于细胞内和体内试验打下基础。     

抗HPV11 E2核酶的计算机设计

 借助计算机软件分析 ,设计出能特异性切割HPV11型 6 4 4ntE2mRNA的核酶 (ribozyme) .遵循Symon′s锤头状核酶结构和GUX剪切位点原则 ,靶序列存在 32个这样的剪切位点 .通过计算机软件分析出核酶的最佳剪切位点 ,并对底物及核酶的二级结构进行预测及进行相应基因生物学功能和基因同源性分析 ,筛选出 2个锤头结构核酶 .针对这两位点设计的核酶分别命名为RZ2 777和RZ32 81.计算机分析显示 ,两核酶与底物切点两翼碱基形成锤头状结构 ,切点所在基因序列具有相对松弛的二级结构 ,位于该基因重要生物功能区内 ,是核酶的理想攻击区域 .通过基因库检索 ,在已知人类基因排除了与上述两核酶切点两翼碱基有基因同源性序列的可能性 .将两核酶用于体外剪切实验取得了良好的实验结果 ,认为借助计算机分析可帮助尽快从多个剪切位点选择出最适核酶     

核酶设计、合成与克隆的一种新方法

介绍了一种设计、合成与克隆人造核酶的新方法.通过在“锤头结构”模型中非保守性区域引入 Bgl I 切点,不仅维持了核酶切割活性所必需的二级结构,而且为核酶克隆的鉴定提供了极为方便的手段.另外还通过在核酶模板两端引入限制性内切酶半切点,一步直接将核酶模板连接、聚合、克隆到体外转录载体上,大大简化了以往核酶克隆的繁琐操作,省时、省力,克隆效率也较高.     

核酶研究的进展

核酶作为一种特异性抑制转录后基因表达的遗传操作工具,已在基因治疗和后基因组研究领域显示出其巨大的应用价值。目前,人们正致力于提高核酶在体内的活性,以及寻找新的更有价值的核酶结构。本文就在核酶的设计目标剪切位点的选择促进核酶剪切活性的额外因于用体外筛选方法获得新型核酶、在哺乳动物模型中的应用等方面的进展以及核酶研究中应注意的问题作一介绍。     

核酶的抗病毒作用研究

自然界核梅（Ｒｉｂｏｚｙｍｅ）的发现已近１０年,通过对其结构功能关系的研究,能够找出不同核酶的结构功能区域及其必需基因,同时进行分子改造,获得新的、高效的切割靶序列的核酶。本文简述了核酶的种类及两种目前常用于分子间切割核酶的分子结构,及其应用于抗病毒研究的近况。     

针对不同基因靶位的锤头状核酶对HBV的抑制作用研究

前基因组mRNA是HBV(Hepatitis B virus)基因表达和复制的重要中间产物,全长的前基因组mRNA分子具有复杂易变的二级结构,是设计抑制HBV的核酶时所必须考虑的因素.我们使用多个最新的计算机软件对HBV前基因组mRNA二级结构进行模拟、分析,在全面分析核酶的可作用位点的基础上设计三个针对不同基因靶位的锤头状核酶,并对它们在细胞中对HBV的抑制作用进行研究.结果表明在HBV前基因组mRNA上存在几个高度复杂二级结构的区域,可能对核酶完全不敏感,而S、C、X基因的编码区是合适的核酶作用位点,都可达到对HBV的有效抑制,而且X基因位点的核酶对HBV的各种mRNA的抑制作用最为明显,是设计针对HBV核酶时应该优先考虑的位点.     

发卡式核酶结构与功能的研究进展

发卡式核酶的一级结构为ＲＮＡ分子,切割活性所需的最小长度为５０个核苷酸,其立体结构由四个螺旋区及数个环状区域组成,核酶结构中有１５个核苷酸是必需的,它们的改变对核酶活性和立体结构都会产生显的影响,本综述了发卡式核酶结构与功能的研究进展,并讨论了其作用机理和应用原则。     

针对不同基因靶位的锤头状核酶对HBV的抑制作用研究

前基因组mRNA是HBV(Hepatitis Bvirus)基因表达和复制的重要中间产物,全长的前基因组mRNA分子具有复杂易变的二级结构,是设计抑制HBV的核酶时所必须考虑的因素。我们使用多个最新的计算机软件对HBV前基因组mRNA二级结构进行模拟、分析,在全面分析核酶的可作用位点的基础上设计三个针对不同基因靶位的锤头状核酶,并对它们在细胞中对HBV的抑制作用进行研究。结果表明在HBV前基因组mRNA上存在几个高度复杂二级结构的区域,可能对核酶完全不敏感,而S、C、X基因的编码区是合适的核酶作用位点,都可达到对HBV的有效抑制,而且X基因位点的核酶对HBV的各种mRNA的抑制作用最为明显,是设计针对HBV核酶时应该优先考虑的位点。     

桑花叶萎缩类病毒基因组结构特征及聚类分析

桑花叶萎缩类病毒(Mulberry mosaic dwarf viroid, MMDVd)是近些年发现的桑花叶型萎缩病的病原物,本研究利用Mfold等软件和保守序列分析了MMDVd的二级结构及其中存在的核酶,并进一步对类病毒和卫星RNA进行了聚类分析,以期解决其分类和进化地位。结果表明MMDVd的正链存在典型的锤头型核酶结构,自切割位点为AUC,负链存在有疑似发夹型核酶的二级结构,是目前发现的第四个发夹核酶。聚类分析研究中,Pospiviroidae科类病毒单独形成一分支,Avsunviroidae科PLMVd和CChMVd首先与v LTSV聚合,而本研究MMDVd首先与卫星RNA s TRSV、s ArMV聚合,结合MMDVd正负链不同于已知Avsunviroidae科的两个锤头型核酶的结构,表明MMDVd应为一个新的未分类属,对于其核酶的自切割活性及其复制机制,则需要进一步的实验研究来验证。     

丁型肝炎病毒核酶的结构特点与催化作用机制

丁型肝炎病毒(HDV)核酶是小核酶的一种,在分子结构和作用机制等方面都有许多不同于其它核酶的特性。以其晶体结构的揭示为基础,近几年对其立体构型及催化机制方面的研究取得了很大进展,尤其是发现HDV核酶的胞嘧啶侧链在生理条件下能发挥一般酸碱催化作用(generalacidbasecatalysis),引起了极大关注。对HDV核酶结构和催化机制的研究,将使核酶被有目的地改造,并极大地推动它在应用方面的研究。     

适体核酶型人工核糖开关的设计

适体核酶型核糖开关是近年出现的一种人工基因调控开关。最常见的适体核酶由锤头状核酶和适体组成,结构清晰,易于设计。作为一种顺式作用元件,适体核酶型核糖开关在特异性配体的作用下,无需蛋白质辅助,即可通过调节自身裂解反应,调控mRNA的翻译,可应用于多种细胞的基因调控。目前适体核酶型核糖开关的设计,主要是通过合理组装核酶与适体元件,整合到mRNA后再进行功能筛选。该基因调控开关调节幅度大、响应迅速、调控方式简洁,有可能应用于体内传感器、基因治疗、生物处理器等多个领域。     

抗家蚕核多角体病毒（BmNPV）即刻早期蛋白基因的三联核酶的设计和性质

以ＢｍＮＰＶＩＥ基因为靶序列,通过计算机设计了３个切割靶序列不同位点的锤头状核酶（Ｒｉｂｏｚｙｍｅ）（Ｒ４７,Ｒ２０８和Ｒ６８７）为了提高核酶的切割效率,把３个核酶串联在一起形成三联的核酶（Ｒ４２６）为使单个核酶之间不相互干扰,改变了茎区ＩＩ的碱基序列,核酸二级结构计算机模拟显示,这种改变非常成功,为了减少长的侧翼序列对Ｒ４２６的影响,将Ｒ４２６基因克隆到ｐＲＧ５２３质粒的ｃｉｓ－核酶之间,限制性     

Ⅰ型内含子核酶研究进展

Ⅰ型内含子核酶作为最早被发现的RNA催化剂,在过去20年里得到了深入研究.相关研究成果使人们在RNA的生物学功能、催化特征、结构与折叠特征等方面的认识有了革命性更新.回顾了Ⅰ型内含子核酶研究的主要进展,重点对近年来在Ⅰ型内含子核酶的结构和折叠方面所取得的重要成果进行了介绍、分析和总结.     

I型内含子核酶的研究进展

核酶具有特异识别和切割靶RNA的特点,从而可以抑制一些特异基因产物的表达,而I型内含子核酶,不但具有剪切功能,而且可以进行顺式剪接及反式剪接。随着人们对I型内含子核酶的功能结构也有了进一步认识,相继用I型内含子核酶对p53突变mRNA及镰形红细胞贫血等遗传性疾病致病基因mRNA的修复做了大量的研究,并取得了一定的成果。     

HDV核酶研究近况

ＨＤＶ核酶为ＨＤＶ双滚环复制所必需,最小序列约８５核苷酸（ｎｔ）左右,呈独特的假结样结构,其结构和功能的关系已得到深入探索,反式ＨＤＶ核酶可能会成为一种新型有效的抗病毒药物。     

应用扫描隧道显微镜技术观察针对HBsAg基因转录物的核酶的二级结构

核酶(Ribozyme)是具有催化RNA切割反应功能的RNA,它可以特异性地切割RN-A。最近,核酶的一级结构已经被证实,其与底物结合时所形成的二级结构如锤头状(Hammerhead)、发夹型(Hairpin)结构,亦得到初步证实。因此,能够设计并人工合成核酶,通过特异性破坏RNA,阻断其功能,从而有效地阻止病毒的复制和繁殖。这是近年来继反义RNA之后发现的又一个抑制基因表达的有力工具,开辟了分子生物学的一个新领域。