MgイオンによるRNA構造の安定化特異的および非特異的効果

3つの異なるRNAフラグメントの安定性は、Mg2+濃度の関数として測定されており、Mg（2+） - RNA相互作用の2つの異なるモデルの観点から解釈されます。モデルは、折り畳まれたRNAの特定の部位へのイオンの密着結合、または折り畳まれた形態と展開された形態の両方への非特異的な静電結合のいずれかを推測します。イオン濃度に対する融解温度依存のために、定性的に異なる予測がなされます。RNA構造とのMg2+相互作用の3つの異なるモードが区別されます。ヘアピンは、完全に非特異的な結合によって安定化され、単一鎖および二重鎖ホモポリマーがMg2+を結合するものと同じまたは弱い親和性を備えています。対照的に、リボソームRNA三次構造は、単一イオンの特定の結合によって安定化されます。Mg2+ほど効果的である他のDiまたは三価イオンはないため、Mg2+のRNA構造への直接調整がおそらく起こっています。サイトの3番目のクラスは、サイト固有のモデルによって最適に分析されますが、diまたは三価イオンはMg2+と同じくらい効果的です。イオンは、おそらく異常に高い電荷密度の領域に局在しています。RNATMのMg（2+）誘導シフトの大きさは、3つの相互作用モードすべてで大きなシフトが観察できるため、特定の部位結合またはRNA三次構造の診断ではありません。

The stabilities of three different RNA fragments have been measured as a function of Mg2+ concentrations, and are interpreted in terms of two different models of Mg(2+)-RNA interaction. The models presume either tight binding of ions to specific site(s) in a folded RNA, or non-specific, electrostatic binding to both folded and unfolded forms; qualitatively different predictions are made for the melting temperature dependence on ion concentration. Three different modes of Mg2+ interactions with RNA structures are distinguished. Hairpins are stabilized by completely non-specific binding, with affinities the same as or weaker than those for single strand and duplex homopolymers binding Mg2+. In contrast, a ribosomal RNA tertiary structure is stabilized by specific binding of a single ion; since no other di- or trivalent ion is as effective as Mg2+, direct coordination of Mg2+ to the RNA structure is probably taking place. A third class of sites is best analyzed by the site-specific model, but any di- or trivalent ion is as effective as Mg2+; the ion(s) are probably localized in a region of unusually high charge density. The magnitude of a Mg(2+)-induced shift in RNAtm is itself not diagnostic of specific site binding or RNA tertiary structure, since large shifts can be observed for all three interaction modes.