Structure and functional reselection of the Mango-III fluorogenic RNA aptamer - CNRS - Centre national de la recherche scientifique Accéder directement au contenu
Article Dans Une Revue Nature Chemical Biology Année : 2019

Structure and functional reselection of the Mango-III fluorogenic RNA aptamer

Robert Trachman
  • Fonction : Auteur
Sunny Jeng
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Amir Abdolahzadeh
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Alessio Andreoni
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Razvan Cojocaru
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Ramil Garipov
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Elena Dolgosheina
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Jay Knutson
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Michael Ryckelynck
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  • PersonId : 839097
Peter Unrau
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Adrian Ferré-D’amaré
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Résumé

Several turn-on RNA aptamers that activate small molecule fluorophores have been selected in vitro. Among these, the ~30 nucleotide Mango-III is notable because it binds the thiazole orange derivative TO1-Biotin with high affinity and fluoresces brightly (quantum yield 0.55). Uniquely among related aptamers, Mango-III exhibits biphasic thermal melting, characteristic of molecules with tertiary structure. We report crystal structures of TO1-Biotin complexes of Mango-III, a structure-guided mutant Mango-III(A10U), and a functionally reselected mutant iMango-III. The structures reveal a globular architecture arising from an unprecedented pseudoknot-like connectivity between a G-quadruplex and an embedded non-canonical duplex. The fluorophore is restrained into a planar conformation by the G-quadruplex, a lone, long-range trans-Watson-Crick pair (whose A10U mutation increases quantum yield to 0.66), and a pyrimidine perpendicular to the nucleobase planes of those motifs. The improved iMango-III and Mango-III(A10U) fluoresce ~50% brighter than enhanced green fluorescent protein, making them suitable tags for live cell RNA visualization.
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hal-02112063 , version 1 (28-10-2020)

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Citer

Robert Trachman, Alexis Autour, Sunny Jeng, Amir Abdolahzadeh, Alessio Andreoni, et al.. Structure and functional reselection of the Mango-III fluorogenic RNA aptamer. Nature Chemical Biology, 2019, 15 (5), pp.472-479. ⟨10.1038/s41589-019-0267-9⟩. ⟨hal-02112063⟩
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