综述:光谱法及其在RNA结合蛋白检测中的应用:进展、技术与挑战

【字体: 时间:2025年08月08日 来源:Analytical Science Advances 4.1

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  这篇综述系统阐述了光谱法(MS)在RNA结合蛋白(RBP)研究中的技术原理与应用进展,重点介绍了质谱(如MALDI-TOF MS)和拉曼光谱等技术在长链非编码RNA(lncRNA)互作蛋白鉴定、翻译后修饰(PTM)分析中的突破,并探讨了lncRNA在癌症(如HCC、NSCLC)、代谢疾病中的分子机制与临床转化潜力。

  

光谱法:光与物质的解码器

光谱法通过分析电磁辐射与物质的相互作用,揭示样品的化学组成与结构特性。从紫外-可见光谱到傅里叶变换红外光谱(FTIR),这些技术已广泛应用于环境污染物检测、蛋白质构象分析等领域。质谱(MS)作为核心工具,通过电离分子并按质荷比(m/z)分离,实现了对生物大分子的精准鉴定。

质谱技术的四大金刚

磁扇形质谱利用磁场偏转离子,适合小分子分析;四极杆质谱通过电场筛选离子,兼具速度与灵敏度;离子阱质谱可捕获并累积离子,提升检测限;飞行时间质谱(TOF MS)则凭借超宽质量范围,成为蛋白质组学的利器。其中,基质辅助激光解吸电离(MALDI)与TOF联用,通过激光激发样品-基质共结晶,实现了lncRNA结合蛋白的高通量鉴定。

lncRNA:基因组暗物质的调控密码

占人类转录本80%的lncRNA(>200 nt)通过信号、诱饵、引导和支架四种机制调控基因表达。例如:

  • 信号分子COLDAIR响应低温,通过PRC2复合体启动开花程序;

  • 蛋白稳定剂:肝癌中的TGLC15结合转录因子Sox4,抑制其蛋白酶体降解;

  • 代谢开关:糖尿病肾病中CYP4B1-PS1-001通过泛素化途径调控核仁蛋白NCL。

癌症中的lncRNA-蛋白互作网络

RNA pulldown联合质谱技术揭示了多种癌症关键靶点:

  • 胆囊癌GBCDRlnc1通过抑制ATG5-ATG12自噬通路促进化疗耐药;

  • 三阴性乳腺癌OLBC15加速ZNF326蛋白降解,驱动肿瘤转移;

  • 非小细胞肺癌LNBC3稳定癌蛋白BCL6,LINC01833则通过m6A修饰调控METTL3-HNRNPA2B1复合体功能。

挑战与未来

尽管MALDI-TOF MS在微生物鉴定中已实现临床转化,但lncRNA研究仍面临低丰度、技术灵敏度等瓶颈。随着互作组学与单细胞技术的发展,光谱法将更深入揭示lncRNA在疾病中的动态调控网络,为精准医疗提供新靶点。

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