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解析T7RNA聚合酶:从构效关系到dsRNA挑战与生物技术应用
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作者 宁苇辰 华雨 +4 位作者 尤慧玲 李秋实 吴尧 刘云龙 胡振新 《生物化学与生物物理进展》 北大核心 2025年第9期2280-2294,共15页
T7RNA聚合酶(T7RNApolymerase,T7RNAP)凭借其独特的结构特性成为研究RNA合成机制的重要模型。本文系统解析了其标志性的“右手”结构框架,并通过整合结构的动态变化和动力学分析,阐述了完整的T7RNAP转录过程,构建了从静态结构解析到动... T7RNA聚合酶(T7RNApolymerase,T7RNAP)凭借其独特的结构特性成为研究RNA合成机制的重要模型。本文系统解析了其标志性的“右手”结构框架,并通过整合结构的动态变化和动力学分析,阐述了完整的T7RNAP转录过程,构建了从静态结构解析到动态过程的完整框架。T7RNAP在催化过程中会产生副产物双链RNA(dsRNA),其存在不仅会降低mRNA产物的纯度,还会引发自身非特异性免疫反应,从而限制T7RNAP在生物技术和医学领域的应用。文中详细探讨了dsRNA的形成机理,并对规避dsRNA产生的不同思路及当前研究进展进行了阐述。通过梳理近期研究成果,本文系统归纳了通过半理性设计改造的T7RNAP突变及突变效果,如活性和热稳定性的提升、底物和启动子特异性的改变、转录效率改善等,清晰展现该领域的技术突破路径。此外,T7RNAP在基因编辑及基因工程、检测诊断及信号转导、mRNA疫苗等领域得到快速发展和广泛应用。本文综述了T7RNAP的结构功能、dsRNA形成机理及规避策略,同时探讨了T7RNAP工程优化与功能拓展,并对目前亟待解决的问题进行了阐述,讨论了当前T7RNAP实际应用中的主要问题并对未来研究的可能方向进行了展望,旨在为T7RNAP的研发与应用提供新的见解,促进相关领域的思考与发展。 展开更多
关键词 T7RNA聚合酶 结构 功能 转录 动力学 DSRNA MRNA
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