G4相互作用DNAヘリカーゼとポリメラーゼ：潜在的な治療標的

背景：グアニンが豊富なDNAは、G-quadruplexes（G4）と呼ばれる非常に安定した4本鎖DNA構造に折りたたむことがあります。近年、G-quadruplexフィールドは、新しい証拠が、そのような交互に折り畳まれたDNA構造がin vivoに存在する可能性が高いことを強く示唆しているため、開花しました。G4 DNAは複製機械の障害を示し、真核生物DNAヘリカーゼとポリメラーゼの両方が進化し、in vivoでG4 DNAを解決およびコピーします。さらに、G4形成シーケンスは遺伝子プロモーターで一般的であり、G4分解ヘリカーゼが転写を調節するために作用することを示唆しています。 方法：PubMedデータベースを検索して、現場の現在の知識の最新かつ包括的な評価をコンパイルして、Gquadruplexの分子相互作用とDNAヘリカーゼおよびその分解能に関係するポリメラーゼの概要を提供しました。 結果：G4形成シーケンスを検出し、それらの生物学的結果を評価するために、新しい計算ツールと代替戦略が登場しました。特殊なDNAヘリカーゼとポリメラーゼは、G4形成配列に触媒的に作用して、正常な複製とゲノム安定性、および適切な遺伝子調節と細胞の恒常性を維持します。G4ヘリカーゼはまた、染色体DNAの末端を維持するためにテロメアの繰り返しを解決します。多くのG4形成配列のバイパスは、トランスレオンDNSポリメラーゼまたはPrimpol DNAポリメラーゼの作用によって達成されます。集合的な研究は、核DNA代謝におけるG4の役割をサポートしていますが、新興のフィールドは、ミトコンドリアゲノムのG4存在量に焦点を当てています。 結論：DNAヘリカーゼとポリメラーゼを特異的に結合および調節するか、G4 DNA構造と相互作用する小分子の発見は、抗がん症レジームの発達に役立つ可能性があります。

BACKGROUND: Guanine-rich DNA can fold into highly stable four-stranded DNA structures called G-quadruplexes (G4). In recent years, the G-quadruplex field has blossomed as new evidence strongly suggests that such alternately folded DNA structures are likely to exist in vivo. G4 DNA presents obstacles for the replication machinery, and both eukaryotic DNA helicases and polymerases have evolved to resolve and copy G4 DNA in vivo. In addition, G4-forming sequences are prevalent in gene promoters, suggesting that G4-resolving helicases act to modulate transcription. METHODS: We have searched the PubMed database to compile an up-to-date and comprehensive assessment of the field's current knowledge to provide an overview of the molecular interactions of Gquadruplexes with DNA helicases and polymerases implicated in their resolution. RESULTS: Novel computational tools and alternative strategies have emerged to detect G4-forming sequences and assess their biological consequences. Specialized DNA helicases and polymerases catalytically act upon G4-forming sequences to maintain normal replication and genomic stability as well as appropriate gene regulation and cellular homeostasis. G4 helicases also resolve telomeric repeats to maintain chromosomal DNA ends. Bypass of many G4-forming sequences is achieved by the action of translesion DNS polymerases or the PrimPol DNA polymerase. While the collective work has supported a role of G4 in nuclear DNA metabolism, an emerging field centers on G4 abundance in the mitochondrial genome. CONCLUSION: Discovery of small molecules that specifically bind and modulate DNA helicases and polymerases or interact with the G4 DNA structure itself may be useful for the development of anticancer regimes.