N7メチル化は、二重DNAのグアニンの水素結合パターンを変化させます

N7-アルキル-2'-デオキシグアノシンは、さまざまなアルキル化変異体および薬物によって生成されるDNAの主要な付加物です。しかし、グアニンの水素結合パターンに対するN7アルキル化の効果は、あまり理解されていないままです。遷移状態の不安定化戦略を使用してN7-メチル-2'-デオキシグアノシン（N7MDG）を含むDNAを調製し、新しいPolβ-host-Guest複合システムを開発し、DC、DT、DTと組み合わせたN7MDGまたはDGの8つの結晶構造を決定しました。dg、およびda。N7MDG：DCおよびN7MDG：DGの構造は、それぞれDGおよびDG：DGの構造と非常に類似しており、DCおよびDGとのベースペアにおけるKETO互変異性型のN7MDGの関与を示しています。一方、N7MDG：DTの構造は、ミスペアが3つの水素結合を形成し、ぐらつきの幾何学ではなくワトソンのようなジオメトリを採用することを示しています。さらに、N7MDG：DAは、おそらくN7MDGのエノール互変異性型を介して、新しいシフトアンチベースペアを採用しています。Polβ-host-Guest複合体構造は、グアニン-N7メチル化がDTまたはDAとペアになったときにグアニンの水素結合パターンを変化させ、N7アルキル化が希少エノールの形成を促進することによりグアニンの塩基対ペアリングパターンを変化させる可能性があることを明らかにしています。グアニンの互変異性形態。

N7-Alkyl-2'-deoxyguanosines are major adducts in DNA that are generated by various alkylating mutagens and drugs. However, the effect of the N7 alkylation on the hydrogen-bonding patterns of the guanine remains poorly understood. We prepared N7-methyl-2'-deoxyguanosine (N7mdG)-containing DNA using a transition-state destabilization strategy, developed a novel polβ-host-guest complex system, and determined eight crystal structures of N7mdG or dG paired with dC, dT, dG, and dA. The structures of N7mdG:dC and N7mdG:dG are very similar to those of dG:dC and dG:dG, respectively, indicating the involvement of the keto tautomeric form of N7mdG in the base pairings with dC and dG. On the other hand, the structure of N7mdG:dT shows that the mispair forms three hydrogen bonds and adopts a Watson-Crick-like geometry rather than a wobble geometry, suggesting that the enol tautomeric form of N7mdG involves in its base pairing with dT. In addition, N7mdG:dA adopts a novel shifted anti:syn base pair presumably via the enol tautomeric form of N7mdG. The polβ-host-guest complex structures reveal that guanine-N7 methylation changes the hydrogen-bonding patterns of the guanine when paired with dT or dA and suggest that N7 alkylation may alter the base pairing patterns of guanine by promoting the formation of the rare enol tautomeric form of guanine.