Licht‐aktivierte Translation verschiedener mRNAs in Zellen durch wellenlängenabhängiges Photoentschützen

Abstract

Die 5'-Kappe ist ein Kennzeichen der eukaryotischen mRNA und an der Initiation der Translation beteiligt. Ihre Modifikation mit einer einzigen durch Licht abspaltbaren Gruppe kann die Translation von mRNA unter die Kontrolle von Licht bringen. UV-Bestrahlung verursacht jedoch Zellstress und eine Herunterregulierung der Translation. Darüber hinaus beinhalten komplexe Prozesse oft die zeitlich abgestimmte Expression von mehr als einem Gen. Der Ansatz würde daher stark von der Möglichkeit profitieren, eine Entschützung durch sichtbares Licht zu bewirken und mehr als eine mRNA gleichzeitig zu kontrollieren. Wir berichten über die Synthese einer 5'-Kappe, die mit einem 7-(Diethylamino)-Cumarin (CouCap) modifiziert wurde, und über angepasste Bedingungen für die in vitro Transkription. Die Translation der resultierenden Cou-Cap-mRNA ist in vitro und in Säugetierzellen stummgeschaltet und kann durch Bestrahlung mit 450 nm initiiert werden. Die native Kappe wird dabei wiederhergestellt, und an der mRNA verbleiben weder nicht-natürliche Reste noch Sequenzveränderungen. Simultane Kontrolle von zwei verschiedenen mRNAs wurde durch die Kombination von Kappenanaloga mit Cumarin-und ortho-Nitrobenzyl-basierten photospaltbaren Gruppen erreicht.

Trendbericht Organische Chemie 2024

“…Hierfür setzen sie Cumarin-basierte 5'-Cap Analoga ein, die photospaltbare Gruppen tragen (Abbildung 22c). 98) Das 5'-Cap-Analogon eignet sich, um den zellulären Re-Capping-Prozesses im Cytoplasma zu untersuchen.…”