每日新闻：Nucleic Acids Research：科研人员开发干扰HIV-1病毒组装的RNA纳米材料

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近日北大未来技术学院生物医学工程系陈匡时课题组基于RNA纳米技术发展了一种可干扰HIV-1病毒在细胞膜上组装的RNA纳米材料。该研究成果已发表于学术期刊Nucleic Acids Research(IF = 16.971)，题目为“Rationaldesign of self-assembled RNA nanostructures for HIV-1 virus assembly blockade”。

在本研究中，课题组首先发现相较于无特定结构的RNA寡合苷酸，Gag蛋白在细胞膜上对可形成发夹结构的寡核苷酸具有更高的结合倾向性，并且该结合倾向性是不依赖于特定碱基序列的（sequence-independent）。Gag与发夹结构RNA的相互作用可以显着抑制HIV-1病毒颗粒产生。随后，课题组将此概念引入设计可自组装的RNA原件，将具有发夹结构RNA寡核苷酸作为基本组装模块，得到具有多个发夹结构的RNA自组装纳米材料。相比于单个基本组装模块，该纳米结构对HIV-1病毒颗粒产生的抑制效果有显着的提升。最后，通过单分子荧光原位杂交（FISH）技术同时对病毒RNA和RNA纳米材料进行成像、单分子定位显微技术对Gag蛋白在细胞膜上的组装平台进行超分辨率成像并进行蛋白聚落分析，课题组提出了纳米材料在细胞膜上抑制HIV-1病毒组装的模型。本工作拓展了RNA自组装纳米材料在生物医学领域的应用，有望为HIV-1 病毒和其它复制过程依赖于RNA-蛋白互作的RNA病毒（如新冠病毒SARS-COV-2等）所引发的相关疾病提供新的治疗思路。