PGY/MDR1 mRNAに属するプリンが豊富なヘキサループヘアピンの溶液構造で、アンチセンスオリゴヌクレオチドが標的とする

ヒトPGY/MDR1 mRNAに向けられたアンチセンスオリゴヌクレオチドの優先標的は、プリンが豊富な5'R（gggaug）3 'ヘキサループで覆われたG*u wobbleペアの茎を含むヘアピンです。このヘアピンは、南糖と非標準のリン酸結合の立体構造と、幹とループの両方で証明されていることに特に重点を置いて、多次元NMRと抑制された分子ダイナミクスによって研究されています。ヘアピンは高度に構造化されていることがわかります。強力な対イオン結合部位であるG*u Wobbleペアは、このタイプのミスマッチに特徴的な構造的特異性を示しています。茎の上部は、ループの始まりとの相互作用を最適化する歪みを受けます。ループは、一本鎖GGGAプリントラクトが茎の連続性に積み重ねられたAのような立体構造で構成され、認識のために広範な水素結合表面を表示する新しいfoldを採用します。驚くべきヘアピン安定性は、異常な骨格のコンフォメーションとリボース2'-ヒドロキシル基を含む多数の水素結合によって強化された古典的な鎖間相互作用に起因します。全体として、この作業は、ヘアピン全体の秩序だった構造を説明する多数の機能を強調し、アンチセンスオリゴヌクレオチドとの相互作用を促進するループ特性を強調しています。

A preferential target of antisense oligonucleotides directed against human PGY/MDR1 mRNA is a hairpin containing a stem with a G*U wobble pair, capped by the purine-rich 5'r(GGGAUG)3' hexaloop. This hairpin is studied by multidimensional NMR and restrained molecular dynamics, with special emphasis on the conformation of south sugars and non-standard phosphate linkages evidenced in both the stem and the loop. The hairpin is found to be highly structured. The G*U wobble pair, a strong counterion binding site, displays structural particularities that are characteristic of this type of mismatch. The upper part of the stem undergoes distortions that optimize its interactions with the beginning of the loop. The loop adopts a new fold in which the single-stranded GGGA purine tract is structured in A-like conformation stacked in continuity of the stem and displays an extensive hydrogen bonding surface for recognition. The remarkable hairpin stability results from classical inter- and intra-strand interactions reinforced by numerous hydrogen bonds involving unusual backbone conformations and ribose 2'-hydroxyl groups. Overall, this work emphasizes numerous features that account for the well-ordered structure of the whole hairpin and highlights the loop properties that facilitate interaction with antisense oligonucleotides.