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Metallomics : integrated biometal science2017Dec01Vol.9issue(12)

sm(iii)[12-mcga(iii)shi-4] g-quadruplex構造の発光プローブとして

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文献タイプ:
  • Journal Article
  • Research Support, U.S. Gov't, Non-P.H.S.
  • Research Support, Non-U.S. Gov't
概要
Abstract

G-quadruplexes(GQS)、グアニンが豊富なDNA鎖の空間アセンブリは、遺伝子発現と染色体安定化の調節に重要な役割を果たします。これらの構造は、テロメア鎖に複数のg四重鎖の存在が癌細胞の増殖を停止するため、癌療法で有用であると認識されています。タイプ12-MC-4のメタラクロウは、寸法、形状、および中央洞窟のアルカリ金属およびランタニドカチオンを結合する能力の点でG-テトラドと顕著な類似性を持つ平面構造を形成します。SM(III)[12-MCGA(III)SHI-4](SMMC)メタラクロウ(MC)とヒトテロメリックGカドルプレックス構造との相互作用は、CD滴定、CD溶融温度、GQ/NA+、蛍光干渉抑制(FID)のメジャーを測定したMCを測定するMCの蛍光抑制(FID)を含むSMMCの蛍光滴定を使用して、いくつかの方法を使用して調べられました。TB3+/GQ発光。研究されたメタラクロウンが感覚プローブとして作用し、四重鎖DNAと相互作用することが証明されました。TB3+/GQ発光の船尾型消光定数(KAS)は、3.9×105 m-1と計算されました。間接FIDメソッドを使用した結合定数は、1.3×105 m-1の結果を与えました。CD融解温度実験は、次のパターンを明らかにします - 複合体の濃度が高いほど、四重鎖DNAの登録TMが低くなります。これは、より高いGQ:MC比でのSMMCの不安定化効果を示しています。これらのデータは、テロメア検出のために悪用される可能性のあるMCとGQの間の形状とサイズの選択的相互作用を含みます。

G-quadruplexes(GQS)、グアニンが豊富なDNA鎖の空間アセンブリは、遺伝子発現と染色体安定化の調節に重要な役割を果たします。これらの構造は、テロメア鎖に複数のg四重鎖の存在が癌細胞の増殖を停止するため、癌療法で有用であると認識されています。タイプ12-MC-4のメタラクロウは、寸法、形状、および中央洞窟のアルカリ金属およびランタニドカチオンを結合する能力の点でG-テトラドと顕著な類似性を持つ平面構造を形成します。SM(III)[12-MCGA(III)SHI-4](SMMC)メタラクロウ(MC)とヒトテロメリックGカドルプレックス構造との相互作用は、CD滴定、CD溶融温度、GQ/NA+、蛍光干渉抑制(FID)のメジャーを測定したMCを測定するMCの蛍光抑制(FID)を含むSMMCの蛍光滴定を使用して、いくつかの方法を使用して調べられました。TB3+/GQ発光。研究されたメタラクロウンが感覚プローブとして作用し、四重鎖DNAと相互作用することが証明されました。TB3+/GQ発光の船尾型消光定数(KAS)は、3.9×105 m-1と計算されました。間接FIDメソッドを使用した結合定数は、1.3×105 m-1の結果を与えました。CD融解温度実験は、次のパターンを明らかにします - 複合体の濃度が高いほど、四重鎖DNAの登録TMが低くなります。これは、より高いGQ:MC比でのSMMCの不安定化効果を示しています。これらのデータは、テロメア検出のために悪用される可能性のあるMCとGQの間の形状とサイズの選択的相互作用を含みます。

G-quadruplexes (GQs), spatial assemblies of guanine-rich DNA strands, play an important role in the regulation of gene expression and chromosome stabilization. These structures are recognized to be useful in cancer therapies as the presence of multiple G-quadruplexes in a telomeric strand stops cancer cell proliferation. Metallacrowns of the type 12-MC-4 form planar structures that have remarkable similarity to G-tetrads in terms of dimension, shape and the ability to bind alkali metal and lanthanide cations in a central cavity. The interaction between the Sm(iii)[12-MCGa(III)shi-4] (SmMC) metallacrown (MC) and human telomeric G-quadruplex structures was examined using several methods including CD titrations, CD melting temperatures, fluorescence titration of SmMC with GQ/Na+, fluorescence intercalator displacement (FID) assays and methods measuring the MC quenching effect on the Tb3+/GQ luminescence. It was proven that the studied metallacrown acted as a sensing probe and interacted with quadruplex DNA. The Stern-Volmer quenching constant (Kas) of Tb3+/GQ luminescence was calculated to be 3.9 × 105 M-1. The binding constant using the indirect FID method gave the result of 1.3 × 105 M-1. CD melting temperature experiments reveal the following pattern - the higher the concentration of the complex the lower the registered Tm for quadruplex DNA, which indicates a destabilizing effect of SmMC at higher GQ : MC ratios. These data implicate a shape and size selective interaction between MCs and GQs that may be exploited for telomere detection.

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