Entdeckung selektiver RNA-bindender kleiner Moleküle durch Affinitätsauswahl-Massenspektrometrie

Jüngste Fortschritte im Verständnis der Relevanz von nicht-kodierender RNA (ncRNA) für Krankheiten haben das Interesse an der Beeinflussung von ncRNA mit kleinen Molekülen erhöht. Die kürzliche Entdeckung von Ribocil, einem strukturell unterschiedlichen synthetischen Nachbau des natürlichen Liganden des Flavinmononukleotid (FMN) Riboswitch, hat die potenzielle chemische Vielfalt kleiner Moleküle, die ncRNA anvisieren, aufgezeigt. Die Affinitätsauswahl-Massenspektrometrie (AS-MS) ist theoretisch auf das Hochdurchsatz-Screening (HTS) von kleinen Molekülen anwendbar, die an ncRNA binden. Hier berichten wir über die erste Anwendung des automatisierten Ligandendetektionssystems (ALIS), einer indirekten AS-MS-Technik, zur selektiven Erkennung von kleinen Molekül-ncRNA-Interaktionen, Hochdurchsatz-Screening gegen große unverzerrte Bibliotheken kleiner Moleküle und Identifizierung und Charakterisierung neuartiger Verbindungen (strukturell unterschiedlich sowohl von FMN als auch von Ribocil), die das FMN-Riboswitch anvisieren. Kristallstrukturen zeigen, dass verschiedene Verbindungen verschiedene Konformationen des FMN-Riboswitch induzieren, was zu unterschiedlichen Aktivitätsprofilen führt. Unsere Ergebnisse validieren die ALIS-Plattform für HTS-Screening auf RNA-bindende kleine Moleküle und zeigen weiter, dass ncRNA breit von chemisch vielfältigen, aber selektiven kleinen Molekülen als Therapeutika anvisiert werden kann.