??? 微小核糖核酸（microRNA）是細(xì)胞內(nèi)源的非編碼RNA，與靶基因結(jié)合后可調(diào)控基因表達(dá)。對microRNA靶基因的解析有助于了解microRNA在細(xì)胞內(nèi)的生物過程，為針對microRNA的疾病診斷以及治療提供新的理論基礎(chǔ)或方法。目前microRNA靶基因的鑒定主要依賴于生物信息學(xué)預(yù)測的方法。已知在3’末端修飾生物素的microRNA在細(xì)胞內(nèi)會喪失其調(diào)控基因表達(dá)的功能，因此用化學(xué)生物學(xué)方法鑒定microRNA在細(xì)胞內(nèi)的靶基因一直是一個難題。針對這一挑戰(zhàn)，張艷課題組提出了以可發(fā)生光點擊化學(xué)反應(yīng)的四氮唑基團(tuán)為化學(xué)標(biāo)簽對microRNA進(jìn)行化學(xué)修飾（圖1），這一修飾相比于生物素修飾可避免microRNA細(xì)胞內(nèi)功能的喪失。待可發(fā)生光點擊化學(xué)反應(yīng)的microRNA與細(xì)胞內(nèi)靶基因結(jié)合后，通過一步法的光點擊化學(xué)反應(yīng)在microRNA與其結(jié)合的靶基因上修飾生物素基團(tuán)，進(jìn)而利用鏈霉素的親和作用成功實現(xiàn)了 對細(xì)胞內(nèi)microRNA靶基因的富集、分離與鑒定（ J. Am. Chem. Soc., 2016, DOI:10.1021/jacs.6b08521）。這一研究在通過實驗方法鑒定microRNA靶基因方面實現(xiàn)了重要突破，為利用化學(xué)生物學(xué)手段研究細(xì)胞內(nèi)microRNA提供了新的工具及思路。該論文由李金波副研究員和2015級博士研究生黃磊為共同第一作者，論文相關(guān)工作得到了國家自然基金、科技部973項目、南京大學(xué)登峰B計劃的支持。 圖1、基于“光點擊化學(xué)”的微小核糖核酸細(xì)胞內(nèi)靶基因鑒定方法
??? 該工作是張艷教授課題組與生命科學(xué)院張辰宇教授課題組密切合作的代表性工作之一。近年來基于化學(xué)與生命科學(xué)研究的交叉和融合（Chem. Soc. Rev., 2014, 43, 506-517），張艷和張辰宇教授課題組已在microRNA的化學(xué)生物學(xué)研究方面逐步打開局面，在microRNA在細(xì)胞內(nèi)的成像、傳輸和小分子調(diào)控方面開展了系統(tǒng)研究（圖2）。在以光反應(yīng)為手段構(gòu)建的化學(xué)小分子庫中篩選發(fā)現(xiàn)了對細(xì)胞內(nèi)不同microRNA有調(diào)控活性的小分子（Chem. Commun., 2012, 48, 6432-6434；Bioorg. Med. Chem., 2013, 21, 6124-6131），并基于該類活性小分子探針發(fā)現(xiàn)了肌肉細(xì)胞內(nèi)一條全新的信號通路（Chem. Biol., 2014, 21, 1265-1270）。同時針對合成的外源microRNA類似物傳輸進(jìn)入細(xì)胞效率低的問題，張艷課題組發(fā)展了以智能超分子水凝膠為載體的新傳輸方法，實現(xiàn)了細(xì)胞外微小核糖核酸向細(xì)胞內(nèi)的轉(zhuǎn)運以及靶向、光控運輸（Chem. Commun., 2014, 50, 3722-3724；Chem. Commun., 2016, 52, 12517-12520）。
圖2、課題組圍繞細(xì)胞內(nèi)microRNA開展的化學(xué)生物學(xué)研究
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