非カチオン性、水溶性のペリレンテトラカルボキシ酸ジイミドの合成と、G四重鎖形成DNAとのその相互作用

多くのn、n'-disupstitutedペリレンテトラカルボン酸ジイミドは、g-quadruplexモチーフを採用するDNAに効果的に結合することが報告されています。場合によっては、この結合は、一本鎖DNAから四重鎖型への移行を積極的に駆動する可能性があります。報告された症例のペリレンジイミドはすべてアミン含有側鎖を持っています。これは、四重鎖の溝と相互作用し、四重鎖と二重DNAのこれらの化合物の選択性を決定するのに役立ちます。私たちは、充電されていないにもかかわらず、水溶性であるポリエチレングリコールスワロウテール（PEGテール付き）ペリレンジイミドを合成しました。このペリレンジイミドの二重鎖および四重鎖DNAへの結合は、さまざまな塩条件下での蛍光消光滴定によって研究され、四重鎖形成に対する化合物の効果は、非変性ゲル電気泳動によって研究されました。我々の結果は、分子が単一鎖DNAに非常に効果的に選択性を伴うものに結合する一方で、DNAの四量体四重鎖構造への遷移を駆動せず、電荷中和は四量体化化合物の重要な成分であるという考えをサポートしていることを示しています。四重鎖。

A number of N,N'-disubstituted perylenetetracarboxylic diimides have been reported to bind effectively to DNA that adopts G-quadruplex motifs. In some cases, this binding may actively drive the transition from single-strand DNA to the quadruplex form. The perylenediimides in the reported cases all have amine-containing side chains, which are thought to interact with the grooves of the quadruplex and help dictate the selectivity of these compounds for quadruplex versus duplex DNA. We synthesized a polyethyleneglycol-swallowtailed (PEG-tailed) perylenediimide that is water-soluble even though it is uncharged. Binding to duplex and quadruplex DNA of this perylenediimide was studied by fluorescence quenching titrations under a variety of salt conditions, and the compound's effect on quadruplex formation was studied by non-denaturing gel electrophoresis. Our results indicate that while the molecule binds to single-stranded DNA quite effectively and with selectivity, it does not drive the transition of the DNA to the tetrameric quadruplex structure, supporting the idea that charge neutralization is a key component of perylene compounds that stabilize tetrameric quadruplexes.