Crystal Structures of the Mango-II RNA Aptamer Reveal Heterogeneous Fluorophore Binding and Guide Engineering of Variants with Improved Selectivity and Brightness
Notice bibliographique
Résumé
Several RNA aptamers that bind small molecules and enhance their fluorescence have been successfully used to tag and track RNAs in vivo, but these genetically encodable tags have not yet achieved single-fluorophore resolution. Recently, Mango-II, an RNA that binds TO1-Biotin with ∼1 nM affinity and enhances its fluorescence by >1500-fold, was isolated by fluorescence selection from the pool that yielded the original RNA Mango. We determined the crystal structures of Mango-II in complex with two fluorophores, TO1-Biotin and TO3-Biotin, and found that despite their high affinity, the ligands adopt multiple distinct conformations, indicative of a binding pocket with modest stereoselectivity. Mutational analysis of the binding site led to Mango-II(A22U), which retains high affinity for TO1-Biotin but now discriminates >5-fold against TO3-biotin. Moreover, fluorescence enhancement of TO1-Biotin increases by 18%, while that of TO3-Biotin decreases by 25%. Crystallographic, spectroscopic, and analogue studies show that the A22U mutation improves conformational homogeneity and shape complementarity of the fluorophore-RNA interface. Our work demonstrates that even after extensive functional selection, aptamer RNAs can be further improved through structure-guided engineering.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».