ahoskins

亚伦霍斯金斯

电子邮件地址: ahoskins@wisc.edu

房间号: 
BSB 2214
电话号码: 
608-890-3101
组关系: 
霍斯金斯组
职位名称: 
副教授
路径: 
化学生物学
物理
教育: 

理学士2000年,美国普渡大学

博士2006年,麻省理工学院

博士后研究员,布兰代斯大学和马萨诸塞大学医学院,2006-2011

ahoskins's picture

研究说明

前体mRNA剪接和真核生物转录后调控

 

在真核基因表达,从DNA中的基因所作的RNA转录物通常是高度它们在用于特定功能,例如mRNA的中,miRNA,核糖体rRNA的,或长的非编码RNA(lncrnas)的RNA成熟之前修改。在人类大多数蛋白质编码基因包含外显子和内含子被称为长非编码区由预mRNA剪接删除。剪接在两个连续的转酯反应通过剪接体高度保守的分子包括约100个核心蛋白和5个小核RNA的机器中进行。剪接体必须快速准确地组装上的RNA转录物,以确保基因表达的保真度。我的实验室感兴趣的剪接体如何组装并认定其RNA靶标,细胞如何调控这个过程在生物,并在疾病或下一代疗法如何发生拼接的扰动。

 

(左)前mRNA剪接的化学步骤。 (右)的组装酵母剪接体(结构由永井和同事获得)的冷冻电镜结构。

 

 

单分子荧光显微镜

 

在研究剪接一个挑战是剪接体组装和进行中的多步骤,不协调过程反应。这意味着,任何时候都会有解决许多不同的剪接做许多不同的事情。要解决这个问题,我们的实验室经常使用单分子荧光显微镜。这些技术使我们能够按照实时的个体剪接,以了解这些ribonucleprotein配合如何组装基本方面。我们常常使用定制荧光显微镜,如下面所示的微反射镜TIRF显微镜记录动作剪接的电影。通过使用多个激光器,我们能够同时遵循两个,三个,四个甚至五个不同的组件。这提供了大量关于生物分子组装反应数据。

用于研究生物分子装配反应的微镜全内反射荧光(mmtirf)显微镜的示意图。

 

如何剪接识别内含子?

 

个从预先的mRNA(外显子)除去RNA序列必须用核苷酸精度,以保持mRNA的阅读框被识别。我们想了解这种情况发生在分子水平上,以及如何剪接能够有助于含有两种强还是弱剪接位点,人的选择性剪接和基因调控的关键特征内含子的剪接。这些研究,我们把重点放在由U1核蛋白和分支站点的ATP依赖的识别由U2核蛋白ATP无关的识别5' 剪接位点。我们用一个高度跨学科的方法来解决这个问题,包括遗传学,化学生物学,单分子生物物理学,生物化学和下一代DNA和RNA测序。

 

 

在我们的分支机构选址模型,一个关键事件是识别含有蛋白质SF3B1的结合口袋内的凸起腺苷核苷酸RNA双链的。这可以触发SF3B1封闭件和所需要的剪接体组装和拼接其他事件。

 

 

核糖是如何组装?

在威斯康星大学麦迪逊分校与教授大卫眉头和萨穆埃尔屠夫合作,我们正在探索核糖核蛋白组装的根本途径。我们主要是一直专注于在U4 / u5.u6三核蛋白,剪接的最大单亚基。通过结合多种遗传,结构,生化和生物物理学的方法,我们希望能够解决这一具有挑战性的装配问题。我们在蛋白质和RNA共折叠U6核蛋白组装期间特别感兴趣。

 

都需要学习剪接体组装和催化什么新的工具?

为了调查细胞拼接的内部运作,我们经常开发新的化学,遗传或物理工具。例如,我们已经开发了使用DNA核酶来安装用于制备和注入荧光RNA向人类细胞的荧光团为长的RNA,RNA适体对荧光团标记或核糖核蛋白的纯化,和方法的方法。我们也在思考转化研究,特别是利用高保护剪接机制和人性化的酵母菌株中发现新的拼接抑制剂和潜在的候选药物。

 

 

用于剪接抑制的研究人源化的酵母和用于寻找新的人剪接抑制剂和治疗剂的用途的示意图。