アンストロームからナノメートルスケールのパルスEPR法がフルオリウムリボスイッチの構造的柔軟性に光を当てる

リボスイッチは、環境要因やリガンド結合といった外部刺激に応じて遺伝子の調節を制御します。Thermotoga petrophilaからのフルオリウム感知リボスイッチは、F-細胞毒性に対する抵抗性に関与していると提案されている複雑な調節RNAです。調節メカニズムを支える構造とダイナミクスの詳細は現在議論されています。本研究では、アンストロームからナノメートル範囲の距離を検出するパルス電子パラ磁気共鳴（ESR/EPR）分光法の組み合わせが、このリボスイッチの構造的柔軟性の異なる領域を探ることができることを示しています。PELDOR（パルス電子−電子二重共鳴）は、自由アプタマー、MgII結合アポ、F−結合ホロ型の3つの形態における感知ドメインの同様の事前構成を明らかにしました。19F ENDOR（電子−核二重共鳴）は、F−結合ホロ型の活性部位構造を調査するために使用されました。先入観のない構造情報なしでの距離分布は、結晶構造に基づいたスピンラベル構成のシミュレーションモデルと比較されました。PELDORが長い距離を探る一方でRNAバックボーンの異なる構造的柔軟性を明らかにしたのに対し、ENDORはリガンド結合部位での低い構造的異質性を示しました。全体として、PELDORとENDORの組み合わせは、他の生物物理学的手法では容易に得られないリボスイッチの構造的組織と柔軟性に関する洞察を与えました。