エレクトロスプレーイオン化は、3つの天然アルカロイドの高親和性結合とBCL2 5'-非翻訳領域のmRNA G-quadruplexの高親和性結合の質量分析探索

理論的根拠：BCL2遺伝子は、細胞のアポトーシス死を調節する積分外部ミトコンドリア膜タンパク質（25 kDa）をコードします。G-quadruplex構造を採用できるBCL2 mRNAの5'-非翻訳領域（5'-UTR）には25ヌクレオチドGリッチ配列があります。この構造にしっかりと結合できる小分子は、BCL2 mRNAの発現の調節に潜在的な機能を持っています。 方法：25-MERオリゴヌクレオチド（5'-G（5）CCGUG（4）UG（3）AgCug（4）-3 '）は、高性能でTakara Biotechnology Co.、Ltd。（Takara、Dalian）によって合成されました。液体クロマトグラフィー（HPLC）精製。エレクトロスプレーイオン化（ESI）質量分析（MS）を使用して、BCL2 5'-UTR（BCL2Q）のmRNA g-quadruplexを使用して、天然小分子（P）の結合特性をプローブしました。衝突誘発性解離（CID）質量分析と循環二色性（CD）分光法を実施して、mRNA g-quadruplexとその複合体の安定化を評価しました。 結果：ESI質量スペクトルの結果は、3つの天然アルカロイド（ニチジン、パルマチン、およびジャトロリジン）が、1：1から3：1の範囲の結合化学量論を備えたmRNA g-quadruplexに高い結合親和性を持つことを示しました。CID質量分析結果は、結合分子を失うのではなく、G-Quadruplex-Ligand複合体が最初に塩基を失ったことを明らかにしました。CD融解実験の天然アルカロイドとG-クアドルプレックスの複合体のt（m）値の増加は、3つの小さな分子がg-quadruplex構造を安定化できることを示しました。 結論：3つの天然の小分子は、mRNA g-quadruplexに非常に高い結合親和性を持ち、この構造を安定させることがわかった。これらのアルカロイドの特性は、転写後経路からのBCL2タンパク質の発現を調節する有望な可能性を明らかにしました。

RATIONALE: The BCL2 gene encodes an integral outer mitochondrial membrane protein (25 kDa) which regulates the apoptotic death of cells. There is a 25-nucleotide G-rich sequence in the 5'-untranslated region (5'-UTR) of the BCL2 mRNA, which can adopt a G-quadruplex structure. Small molecules which could tightly bind to this structure have a potential function in the regulation of the expression of the BCL2 mRNA. METHODS: The 25-mer oligonucleotide (5'-G(5)CCGUG(4)UG(3)AGCUG(4)-3') was synthesized by TaKaRa Biotechnology Co., Ltd. (TaKaRa, Dalian) with high-performance liquid chromatography (HPLC) purification. Electrospray ionization (ESI) mass spectrometry (MS) was used to probe the binding properties of natural small molecules (P) with the mRNA G-quadruplex in the BCL2 5'-UTR (BCL2Q). Collision-induced dissociation (CID) mass spectrometry and circular dichroism (CD) spectroscopy were performed to evaluate the stabilization of the mRNA G-quadruplex and its complexes. RESULTS: The results from ESI mass spectra showed that three natural alkaloids (nitidine, palmatine, and jatrorrizine) have high binding affinities to the mRNA G-quadruplex with the binding stoichiometry ranging from 1:1 to 3:1. CID mass spectrometry results revealed that the G-quadruplex-ligand complex lost bases first rather than losing the binding molecules. Increases in the T(m) values of the complexes of the G-quadruplex with the natural alkaloids in the CD melting experiments demonstrated that the three small molecules can stabilize the G-quadruplex structure. CONCLUSIONS: Three natural small molecules were found to have very high binding affinities to the mRNA G-quadruplex and stabilize this structure. The properties of these alkaloids revealed promising potentials to regulate the expression of the BCL2 protein from the posttranscriptional pathway.