RNA密码子扩展新策略：基于可编程假尿苷编辑与解码的非经典氨基酸定向整合技术

来自前沿团队的研究人员针对非经典氨基酸(ncAAs)在蛋白质功能定制中的编码难题，开发了RNA密码子扩展(RCE)策略。该技术通过设计假尿苷(Ψ)密码子(ΨGA/ΨAA/ΨAG)、工程化解码tRNA及氨基酰-tRNA合成酶系统，在哺乳动物细胞中实现位点特异性ncAA整合。研究证实RCE系统较传统遗传密码扩展具有更高翻译组/蛋白质组特异性，且与现有系统正交兼容，为真核细胞遗传字母扩展开辟了新路径。

　　

这项突破性研究开创性地利用假尿苷(Ψ)作为转录后修饰"字母"，构建了可编程的RNA密码子扩展(RCE)系统。科学家们设计出三类生物正交的Ψ密码子(ΨGA/ΨAA/ΨAG)，配合工程化的吡咯赖氨酸tRNA^Pyl解码器，成功在特定mRNA转录本中实现非经典氨基酸(ncAAs)的精准插入。

该技术核心包含三大组件：可编程向导RNA精准定位Ψ修饰位点、经过改造的氨基酰-tRNA合成酶、以及能识别Ψ密码子的特殊tRNA。与依赖终止密码子的传统遗传密码扩展相比，RCE系统展现出更优异的翻译组广谱特异性和蛋白质组精准性，且三种Ψ密码子-tRNA^Pyl组合彼此完全正交。

更令人振奋的是，RCE系统能与现有遗传密码扩展策略协同工作，实现双ncAAs同步编码。这种将Ψ转化为可编程遗传元件的策略，不仅为蛋白质功能定制提供了新工具，更在真核细胞中开辟了遗传字母表扩展的全新范式，为合成生物学和精准医学研究带来革命性可能。