Báo cáo Y học: Site-specific modification of functional groups in genomic hepatitis delta virus (HDV) ribozyme

Site-specific Modification of Functional Groups in Genomic Hepatitis Delta Virus (HDV) Ribozyme

Tác giả: Fumiko Nishikawa, Miho Shirai and Satoshi Nishikawa

Lĩnh vực: Functional Nucleic Acids Group, Institute for Biological Resources and Functions, National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST), Ibaraki, Japan

Nội dung tài liệu: Nghiên cứu này khám phá vai trò của các nhóm chức năng và mạng lưới liên kết hydro trong cấu trúc bậc ba của ribozyme virus viêm gan delta (HDV). Thông qua việc tổng hợp các biến thể của ribozyme nhỏ nhất (47-mer) với các sửa đổi cụ thể ở từng vị trí, các nhà nghiên cứu đã phân tích hoạt tính xúc tác của chúng. Kết quả cho thấy các cặp bazơ W-C trong P1.1 đóng vai trò quan trọng đối với phản ứng cắt. Ngoài ra, các tương tác liên kết hydro liên quan đến nhóm 2′-OH và nguyên tử N7, vốn đã được quan sát trong cấu trúc tinh thể, cũng hiện diện trong cấu trúc hoạt động của ribozyme. Sự thay thế nhóm 2′-OH đã làm giảm hoạt tính xúc tác tương ứng với số lượng liên kết hydro bị ảnh hưởng. Các biến thể bị thiếu nhóm N7 cho thấy N7 có thể hỗ trợ phối hợp các ion Mg²⁺ hoặc các phân tử nước trong cấu trúc hoạt động.

Mục lục chi tiết:

• Secondary and tertiary interactions of genomic HDV ribozyme
• EXPERIMENTAL PROCEDURES
• Synthesis of modified trans-acting HDV ribozymes, substrate and other oligonucleotides
• Trans-acting ribozyme cleavage
• Preparation of modified cis-acting ribozyme and assay of cleavage activity
• RESULTS AND DISCUSSION
• Site-specific functional modifications in trans-acting system
• Role of 2′-hydroxyl groups in maintaining the tertiary structure of HDV ribozyme
• Roles of 2′-hydroxyl groups in G74, C75 and G76
• Importance of base pairing in P1.1
• Role of N7 atom in metal binding
• 2′-Deoxy variants in J4/2 of cis-acting HDV ribozyme
• Imidazole rescue of the cis-C75(N4Et)dC variant
• Mg2+-dependence of cis-acting variants
• CONCLUSIONS