Структура G-квадруплекса теломерного повтора человека d[AG3(T2AG3)3] в растворе

Введение: Повторы последовательностей G_n обнаруживаются в виде одноцепочечных выступающих участков на концах эукариотических хромосом вместе со связанными с ними белками. Предполагается, что теломерные последовательности участвуют в репликации и поддержании концевых участков хромосом, а также могут обеспечивать организацию и взаимодействие хромосом во время мейоза и митоза.

Результаты: Методами ЯМР-спектроскопии, геометрии расстояний и молекулярной динамики, включая уточнение по матрице релаксации, определена трёхмерная структура теломерной последовательности человека d[AG3(T2AG3)3] в растворе, содержащем Na⁺. Последовательность с четырьмя повторами AG3 внутримолекулярно сворачивается в G-квадруплекс, стабилизированный тремя уложенными друг на друга G-тетрадами, которые соединены двумя боковыми петлями и центральной диагональной петлёй. Из четырёх образующихся бороздок одна широкая, две средней ширины и одна узкая. Параллельное расположение соседних участков G-G-G формирует две бороздки средней ширины, а антипараллельное — одну широкую и одну узкую. Три из четырёх аденинов располагаются над соседними G-тетрадами, тогда как тиминовые основания преимущественно принимают несколько конформаций.

Выводы: Полученная структура теломерной последовательности d[AG3(T2AG3)3], содержащей четыре повтора AG3, должна помочь в рациональной разработке лигандов, способных с высокой специфичностью и аффинностью связываться с отдельными бороздками G-квадруплекса, а также с его концами, содержащими диагональную и боковые петли. Такие лиганды могут смещать равновесие между свёрнутыми структурами G-квадруплекса и их развёрнутыми формами.