RNA内部ループにおける連続AC、CC、GG、UC、およびUUミスマッチの安定性：安定した水素結合UUおよびCC+ペアの証拠

連続したA.C、C.A、C.C、G.G、U.C、C.U、およびU.Uの不一致を伴うRNA二重鎖の安定性と構造は、UV融解、CD、およびNMRによって研究されました。結果は、GAおよびAA内部ループの以前の結果と比較されます[Santalucia、J.、Kierzek、R。、＆Turner、D。H.（1990）生化学29、8813-8819;Peritz、A.、Kierzek、R。、＆Turner、D.H。（1991）生化学30、6428-6436）]。pH 7での内部ループ形成の安定性増分の観測された順序は、aa = gg以上のag = gg以上のaa = cu = cu = cc以上のca以上のggがAC以上のCC以上です。。結果は、連続した不一致を備えた内部ループの2つのクラスを示唆しています。（1）二重鎖を安定させ、強い水素結合を持つループと（2）二重鎖を不安定にし、強い水素結合を持たない可能性があるループ。驚くべきことに、rcgcuugcgは、1 x 10（-4）mで44.8度Cのtm、-7.2 kcal/molのデルタG度37で、1 m NaclでpH 7で非常に安定した二重を形成します。イミノ陽子のNOE研究は、ぐらつきタイプの構造におけるU.Uの不一致内の水素結合を示しています。水素結合ウリジンに対応する共振は、11.3および10.4 ppmに位置しています。ニュートラルpHでは、RCGCCCGCGは、33.2度CのTM、-5.1 kcal/molの37度37を持つ最も安定した二重鎖の1つです。ただし、pHを5.5に下げると、TMは12度C増加し、Delta G度37は2.5 kcal/molによってより有利になります。rcgccccgcgのpH依存性は、pH 7と5.5の間のRCGCUUGCGの熱力学的パラメーターの変化は観察されないため、内部ループCのプロトン化によるものである可能性があります。さらに、pH 5.3でのRCGCCCGCGの場合、10.85および10.05 ppmで2つの広いイミノ陽子共鳴が観察されますが、pH 6.5では観察されません。これは、pH 5.5で形成されるC.C+塩基ペアとも一致しています。RCGCCAGCGとRGGCACGCCのpH依存性はわずかで、PHを7から5.5に下げると、TMはそれぞれ5度および3度増加します。RCGCCUGCGおよびRCGCUCGCGは、pHをそれぞれ5.5に下げると、それぞれ0.8度および1.4度CのTM増加でpH依存性がほとんどありません（抽象的に切り捨てられた400語で切り捨てられます）

The stability and structure of RNA duplexes with consecutive A.C, C.A, C.C, G.G, U.C, C.U, and U.U mismatches were studied by UV melting, CD, and NMR. The results are compared to previous results for GA and AA internal loops [SantaLucia, J., Kierzek, R., & Turner, D. H. (1990) Biochemistry 29, 8813-8819; Peritz, A., Kierzek, R., & Turner, D.H. (1991) Biochemistry 30, 6428-6436)]. The observed order for stability increments of internal loop formation at pH 7 is AG = GA approximately UU greater than GG greater than or equal to CA greater than or equal to AA = CU = UC greater than or equal to CC greater than or equal to AC. The results suggest two classes for internal loops with consecutive mismatches: (1) loops that stabilize duplexes and have strong hydrogen bonding and (2) loops that destabilize duplexes and may not have strong hydrogen bonding. Surprisingly, rCGCUUGCG forms a very stable duplex at pH 7 in 1 M NaCl with a TM of 44.8 degrees C at 1 x 10(-4) M and a delta G degrees 37 of -7.2 kcal/mol. NOE studies of the imino protons indicate hydrogen bonding within the U.U mismatches in a wobble-type structure. Resonances corresponding to the hydrogen-bonded uridines are located at 11.3 and 10.4 ppm. At neutral pH, rCGCCCGCG is one of the least stable duplexes with a TM of 33.2 degrees C and delta G degrees 37 of -5.1 kcal/mol. Upon lowering the pH to 5.5, however, the TM increases by 12 degrees C, and delta G degrees 37 becomes more favorable by 2.5 kcal/mol. The pH dependence of rCGCCCGCG may be due to protonation of the internal loop C's, since no changes in thermodynamic parameters are observed for rCGCUUGCG between pH 7 and 5.5. Furthermore, two broad imino proton resonances are observed at 10.85 and 10.05 ppm for rCGCCCGCG at pH 5.3, but not at pH 6.5. This is also consistent with C.C+ base pairs forming at pH 5.5. rCGCCAGCG and rGGCACGCC have a small pH dependence, with TM increases of 5 and 3 degrees C, respectively, upon lowering the pH from 7 to 5.5. rCGCCUGCG and rCGCUCGCG also show little pH dependence, with TM increases of 0.8 and 1.4 degrees C, respectively, upon lowering the pH to 5.5.(ABSTRACT TRUNCATED AT 400 WORDS)