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Biophysical journal1998Sep01Vol.75issue(3)

イソグアニンを取り入れた安定した平行鎖DNA二重鎖の構造研究:シトシンとイソシトシン:核磁気共鳴分光法によるグアニンベースペア

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

イソグアニン(2-ヒドロキシルアデニン)は、DNAへの酸化的損傷の産物であり、突然変異を引き起こすことが示されています。また、平行鎖DNA二重構造の強力な誘導者でもあります。イソグアニン(Ig)および5-メチル - イソシトシン(IC)塩基を含む平行鎖DNAデュプレックス(PS-Duplex)5'-D(Tigicaicigigaict) + 5'-D(ACGTGCCTGA)の構造が決定されています。NMR洗練による。Ig:C、G:IC、およびA:T(2つの端子A:Tを除く)に関連するすべてのイミノプロトンは、2度Cで観察されます。Sugiyama、H.、S。Ikeda、およびI. Saito。1996。J.Am。化学。Soc。118:9994-9995]。すべてのベースペアは、逆ワトソンクリック構成にあります。洗練されたps-duplexの構造特性は、B-DNAの特性とは異なります。PSデュプレックスには、2つの異なる溝(メジャーグルーブ幅11.7 A、深さ8.5 A、およびマイナーグルーブ幅5.7 A、深さ7.5 A)とは対照的に、同様の幅(7.0 A)と深さ(7.7 A)の2つの溝があります。b-dna。IgおよびCのアミノ陽子の共鳴は明確に分解され、観察可能ですが、GおよびICの共鳴は非常に広く、観察が困難です。エチジウム、ダウノルビシン、ノガラマイシンを含む異なる複雑さを持ついくつかのインターカレーターが、(Ig、IC)を含むPS-Duplexのバックボーンの柔軟性を調べるために使用されています。それらはすべて、B-DNAに結合したときにそれぞれのスペクトルと同一の薬物誘発性UV/VISスペクトルを生成し、それらの薬物が同様のインターカレーションプロセスを使用して(Ig、IC)を含むPS-Duplexに結合することを示唆しています。結果は、アンチセンス用途向けのインターカレーター結合オリゴヌクレオチドの設計に役立つ場合があります。この論文で紹介した研究では、g-quartet、i-motif、および珍しいホモベースペア付き平行鎖二重らを含む平行鎖構造の増加についての理解を補強しています。それらの可能性のある関連性について説明します。

イソグアニン(2-ヒドロキシルアデニン)は、DNAへの酸化的損傷の産物であり、突然変異を引き起こすことが示されています。また、平行鎖DNA二重構造の強力な誘導者でもあります。イソグアニン(Ig)および5-メチル - イソシトシン(IC)塩基を含む平行鎖DNAデュプレックス(PS-Duplex)5'-D(Tigicaicigigaict) + 5'-D(ACGTGCCTGA)の構造が決定されています。NMR洗練による。Ig:C、G:IC、およびA:T(2つの端子A:Tを除く)に関連するすべてのイミノプロトンは、2度Cで観察されます。Sugiyama、H.、S。Ikeda、およびI. Saito。1996。J.Am。化学。Soc。118:9994-9995]。すべてのベースペアは、逆ワトソンクリック構成にあります。洗練されたps-duplexの構造特性は、B-DNAの特性とは異なります。PSデュプレックスには、2つの異なる溝(メジャーグルーブ幅11.7 A、深さ8.5 A、およびマイナーグルーブ幅5.7 A、深さ7.5 A)とは対照的に、同様の幅(7.0 A)と深さ(7.7 A)の2つの溝があります。b-dna。IgおよびCのアミノ陽子の共鳴は明確に分解され、観察可能ですが、GおよびICの共鳴は非常に広く、観察が困難です。エチジウム、ダウノルビシン、ノガラマイシンを含む異なる複雑さを持ついくつかのインターカレーターが、(Ig、IC)を含むPS-Duplexのバックボーンの柔軟性を調べるために使用されています。それらはすべて、B-DNAに結合したときにそれぞれのスペクトルと同一の薬物誘発性UV/VISスペクトルを生成し、それらの薬物が同様のインターカレーションプロセスを使用して(Ig、IC)を含むPS-Duplexに結合することを示唆しています。結果は、アンチセンス用途向けのインターカレーター結合オリゴヌクレオチドの設計に役立つ場合があります。この論文で紹介した研究では、g-quartet、i-motif、および珍しいホモベースペア付き平行鎖二重らを含む平行鎖構造の増加についての理解を補強しています。それらの可能性のある関連性について説明します。

Isoguanine (2-hydroxyladenine) is a product of oxidative damage to DNA and has been shown to cause mutation. It is also a potent inducer of parallel-stranded DNA duplex structure. The structure of the parallel-stranded DNA duplex (PS-duplex) 5'-d(TiGiCAiCiGiGAiCT) + 5'-d(ACGTGCCTGA), containing the isoguanine (iG) and 5-methyl-isocytosine (iC) bases, has been determined by NMR refinement. All imino protons associated with the iG:C, G:iC, and A:T (except the two terminal A:T) basepairs are observed at 2 degrees C, consistent with the formation of a stable duplex suggested by the earlier Tm measurements [Sugiyama, H., S. Ikeda, and I. Saito. 1996. J. Am. Chem. Soc. 118:9994-9995]. All basepairs are in the reverse Watson-Crick configuration. The structural characteristics of the refined PS-duplex are different from those of B-DNA. The PS duplex has two grooves with similar width (7.0 A) and depth (7.7 A), in contrast to the two distinct grooves (major groove width 11.7 A, depth 8.5 A, and minor groove width 5.7 A, depth 7.5 A) of B-DNA. The resonances of the amino protons of iG and C are clearly resolved and observable, but those of the G and iC are very broad and difficult to observe. Several intercalators with different complexities, including ethidium, daunorubicin, and nogalamycin, have been used to probe the flexibility of the backbone of the (iG, iC)-containing PS-duplex. All of them produce drug-induced UV/vis spectra identical to their respective spectra when bound to B-DNA, suggesting that those drugs bind to the (iG, iC)-containing PS-duplex using similar intercalation processes. The results may be useful in the design of intercalator-conjugated oligonucleotides for antisense applications. The study presented in this paper augments our understanding of a growing number of parallel-stranded DNA structures, including the G-quartet, the i-motif, and the unusual homo basepaired parallel-stranded double helix. Their possible relevance is discussed.

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