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Kinetic FRET Assay to Measure Binding-Induced Conformational Changes of Nucleic Acids
ACS Sensors ( IF 8.2 ) Pub Date : 2023-12-07 , DOI: 10.1021/acssensors.3c01527 R Anahi Higuera-Rodriguez 1, 2 , Mareike C De Pascali 1, 2 , Masood Aziz 1, 3 , Michael Sattler 1, 3 , Ulrich Rant 2 , Wolfgang Kaiser 2
ACS Sensors ( IF 8.2 ) Pub Date : 2023-12-07 , DOI: 10.1021/acssensors.3c01527 R Anahi Higuera-Rodriguez 1, 2 , Mareike C De Pascali 1, 2 , Masood Aziz 1, 3 , Michael Sattler 1, 3 , Ulrich Rant 2 , Wolfgang Kaiser 2
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The interaction of small molecules or proteins with RNA or DNA often involves changes in the nucleic acid (NA) folding and structure. A biophysical characterization of these processes helps us to understand the underlying molecular mechanisms. Here, we propose kinFRET (kinetics Förster resonance energy transfer), a real-time ensemble FRET methodology to measure binding and folding kinetics. With kinFRET, the kinetics of conformational changes of NAs (DNA or RNA) upon analyte binding can be directly followed via a FRET signal using a chip-based biosensor. We demonstrate the utility of this approach with two representative examples. First, we monitored the conformational changes of different formats of an aptamer (MN19) upon interaction with small-molecule analytes. Second, we characterized the binding kinetics of RNA recognition by tandem K homology (KH) domains of the human insulin-like growth factor II mRNA-binding protein 3 (IMP3), which reveals distinct kinetic contributions of the two KH domains. Our data demonstrate that kinFRET is well suited to study the kinetics and conformational changes of NA–analyte interactions.
中文翻译：
动态 FRET 测定法测量结合诱导的核酸构象变化
小分子或蛋白质与 RNA 或 DNA 的相互作用通常涉及核酸 (NA) 折叠和结构的变化。这些过程的生物物理表征有助于我们了解潜在的分子机制。在这里，我们提出了 kinFRET（动力学福斯特共振能量转移），这是一种实时集成 FRET 方法，用于测量结合和折叠动力学。借助 kinFRET，可以使用基于芯片的生物传感器通过 FRET 信号直接跟踪分析物结合时 NA（DNA 或 RNA）构象变化的动力学。我们通过两个代表性示例展示了这种方法的实用性。首先，我们监测了不同形式的适体 (MN19) 在与小分子分析物相互作用时的构象变化。其次，我们通过人胰岛素样生长因子 II mRNA 结合蛋白 3 (IMP3) 的串联 K 同源 (KH) 结构域表征了 RNA 识别的结合动力学，这揭示了两个 KH 结构域的独特动力学贡献。我们的数据表明 kinFRET 非常适合研究 NA-分析物相互作用的动力学和构象变化。
更新日期：2023-12-07
中文翻译：
动态 FRET 测定法测量结合诱导的核酸构象变化
小分子或蛋白质与 RNA 或 DNA 的相互作用通常涉及核酸 (NA) 折叠和结构的变化。这些过程的生物物理表征有助于我们了解潜在的分子机制。在这里，我们提出了 kinFRET（动力学福斯特共振能量转移），这是一种实时集成 FRET 方法，用于测量结合和折叠动力学。借助 kinFRET，可以使用基于芯片的生物传感器通过 FRET 信号直接跟踪分析物结合时 NA（DNA 或 RNA）构象变化的动力学。我们通过两个代表性示例展示了这种方法的实用性。首先，我们监测了不同形式的适体 (MN19) 在与小分子分析物相互作用时的构象变化。其次，我们通过人胰岛素样生长因子 II mRNA 结合蛋白 3 (IMP3) 的串联 K 同源 (KH) 结构域表征了 RNA 识别的结合动力学，这揭示了两个 KH 结构域的独特动力学贡献。我们的数据表明 kinFRET 非常适合研究 NA-分析物相互作用的动力学和构象变化。
京公网安备 11010802027423号