第516次SKLBE学术论坛-华东理工大学 王申林研究员

王申林，北京大学化学与分子工程学院研究员，将于近期调入华东理工大学。王申林于2015年入选中组部“青年千人”计划，主要从事生物核磁共振方面的研究工作。逐步建立和发展了大分子量膜蛋白结构的固体核磁方法学体系、发展了氢检测固体核磁共振研究核糖核酸结构的方法学体系、以及膜融合研究的固体核磁共振研究方法等。在国内外重要学术期刊发表学术论文35篇，包括 Nature Methods, Nature Chemical Biology, JACS, PNAS, Chem. Commun.，Structure, JMB, JBC等，中国专利授权3项。

                                                                                                              RNA结构分析的氢检测固体核磁共振新方法

赵莎，温子扬，杨玉飞，赵玉洁，王申林*

核糖核酸（RNA）是重要的生物大分子，其结构研究对理解RNA生理功能具有重要的意义。然而，RNA难结晶，不易利用传统的晶体衍射技术进行结构研究。固体核磁共振是RNA结构研究的新工具，其优势是可以在非结晶条件下进行结构-动态学分析，并可以研究不溶解的聚集态RNA。然而，适用于RNA研究的固体核磁共振方法学发展较晚，十分不成熟。国际上，仅有3个课题组从事此方面的研发，RNA固体核磁共振方法学和应用的相关学术论文也仅有30篇左右，亟须方法学的突破和发展。

此次报告中，我将介绍我课题组近年来在适用于RNA研究的氢检测固体核磁共振方法学方面的研究进展以及相关的应用，主要包括以下内容。

1）检测RNA中氢键结构的脉冲序列设计。RNA复杂多样的结构通常通过氢键进行稳定，因此发展检测RNA氢键的固体核磁方法是实现RNA结构检测的前提。我们设计了一些列针对N-H…N和N-H…O=C氢键结构的氢检测固体核磁脉冲序列，实现了氢键的有效检测。此方法，应用于HIV基因组RNA二聚引发位点结构的分析，发现其形成Kissing loop的二聚体结构，而不是通常认为的双螺旋结构。

2）RNA中稳定性较弱碱基对的固体核磁共振方法。RNA结构的组成单元是碱基配对，不同类型碱基对的稳定性不同。特异性检测稳定性较弱的碱基对是目前RNA领域的难点和挑战。针对这一科学问题，我们设计了利用RNA-水分子化学交换特性的，较弱稳定性碱基对检测的固体核磁脉冲序列，WaterREXSY (Water-RNA exchange spectroscopy)。利用此方法，我们研究了V. vulnuficus中核糖开关适配体结构域中碱基对的稳定性。结果表明，在适配体结构域的配体结合口袋附近的U47-U51碱基对稳定性低，此碱基对的开关可能是配体解离的关键因素。