人工設計PPR蛋白的組裝及其對靶標RNA的特異識別研究的任務書任務書題目：人工設計PPR蛋白的組裝及其對靶標RNA的特異識別研究背景：PPR（PentatricoPeptideRepeat）蛋白是一類存在于植物和藻類等細胞中的RNA結合蛋白，作為RNA途徑的重要調控因子，能夠在RNA生物合成、修飾和降解等過程中發揮重要作用。PPR蛋白由1-30個PPR單元組成，每個PPR單元包含一個或數個40-43aa的PPR結構域，其中包括兩個α螺旋，其特異位置上有六個保守的氨基酸，通過這六個位點的序列特異性作用，PPR蛋白能夠特異性地識別RNA靶標，然后調控RNA的生物學性質。PPR蛋白的結構和功能具有非常高的可塑性和特異性，因此其已被廣泛地應用于合成生物學和基因工程領域。在此基礎上，人工合成的PPR蛋白已成為一種新型的特異性RNA識別工具，能夠被用于調控RNA的生物學功能、解析RNA生物合成途徑、或者用來探究RNA在疾病中的作用等。然而，PPR蛋白的合成和組裝對于相關研究的成功實施起著至關重要的作用。任務：本研究旨在通過人工設計和組裝PPR蛋白，在不同的組合方式下實現對靶標RNA的特異識別，并探討PPR蛋白的不同組成方式及特異性結構域的對靶標RNA的識別效率的影響。具體任務包括：1.通過分析和比較已知的PPR蛋白序列，構建新型PPR蛋白的序列結構，并進行生物信息學基礎性質分析；2.基于新的PPR蛋白序列設計合成和組裝PPR蛋白；3.通過體外測試，確認不同組裝方式下PPR蛋白對靶標RNA靶向識別的效率；4.通過RNA結構預測軟件等實驗手段，對確定的PPR-靶標RNA結合位點進行探究。要求：1.了解RNA生物學和PPR蛋白的基本原理；2.掌握基本分子生物學實驗技能、構建與表達人工合成基因、組裝重組蛋白等實驗技能；3.掌握基本的生物信息學知識、并熟練使用相關軟件進行數據處理與分析；4.能獨立進行科學研究的思考和方案設計，有團隊合作精神和責任意識。成果要求：本研究的成果應包括：1.新型PPR蛋白序列結構的設計與構建，以及重組蛋白的表達和組裝的實驗結果；2.不同組裝方式下PPR蛋白對靶標RNA的結合特異性、結合親和力和調控能力的對比測試結果；3.確定的PPR-靶標RNA的結合位點和結合能力的實驗結果。4.詳細的研究報告和論文，清晰明了地概述新型PPR蛋白的構建、體外測試結果及其對于RNA生物學研究的應用前景等。參考文獻：1.Barkan,A.,Walker,M.,Nolasco,M.,&Johnson,D.(1994).AnuclearmutationinmaizeblockstheprocessingandtranslationofseveralchloroplastmRNAsandprovidesevidenceforthedifferentialtranslationofalternativemRNAforms.EmboJournal,13(13),3170-3181.2.Yagi,Y.,Hayashi,S.,Kobayashi,K.,Hirayama,T.,Nakamura,T.,&Obokata,J.(2013).PPRmotifsofplastidprotein-codinggenesconfertranscriptionalandpost-transcriptionalregulationofgeneexpression.PlantCell,25(3),785-801.3.Schmitz-Linneweber,C.,&Small,I.(2008).Pentatricopeptiderepeatproteins: