JACS: 通过金属有机骨架有效地分离具有不同二级结构的核酸
liudi小狮子
金属有机骨架（MOF）是一类具有分子结构的多孔晶体材料，非常适合分离大分子。当前，MOF已应用于小分子的分离，气体的存储，催化，成像和药物输送，但是，关于它们与大生物分子相互作用的研究才刚刚开始。介孔MOF能够将单链但不具有二级结构的DNA引入其孔内而不是其表面。而对MOF中具有特定二级结构的DNA和RNA的研究仍然未知。DNA和RNA之间具有特定二级结构和MOF的相互作用很可能会提供有关这些核酸二级结构的信息，并可能发现有效分离它们的新方法。近日，武汉大学的Xiang Zhou教授课题组和Hexiang Deng教授课题组利用具有不同大小，形状，长度和构象转换能力金属有机框架（MOFs）选择性分离具有不同二级结构的核酸（DNA和RNA）。
本文要点：
1） 使用三个具有精确控制的多孔MOF，分别由Co2+和有机连接体（II，III和IV）组成的Co-IRMOF-74-II，-III和-IV，选择性分离具有不同二级结构的核酸。
2） 通过圆二色性（CD）光谱证明这是从无序自由状态到受限有序状态的自发过程。
3） 确定了包含它们的三个关键因素：1）由空间位阻引起的尺寸选择，2）由稳定性引起的构象转变能选择，以及3）分子量选择。这些选择规则用于从多种核酸的复杂混合物中提取具有柔性和不稳定二级结构的核酸，而在母液中保留具有刚性和稳定二级结构的核酸。
4） 这提供了通过核酸的不同结构特征来分离和富集核酸的可能性，这在核酸的全基因组结构测量中是非常需要的。
5） 依赖于特异性结合抗体或配体的方法不同，该MOF方法能够选择具有相似二级结构特征的所有种类的核酸，因此适用于同时处理大量和大量的核酸。
6） 该方法还具有收集有关具有二级结构的生物分子折叠稳定性的信息的潜力。
参考文献
Shuang Peng et al. Efficient Separation of Nucleic Acids with Different Secondary Structure by Metal-Organic Framework. JACS, 2020.
DOI: 10.1021/jacs.9b10936
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.9b10936