DNA Triplexes That Bind Several Cofactor Molecules.
DNA Triplexes That Bind Several Cofactor Molecules.
复制标题
结合多个辅因子分子的 DNA 三链体
DOI：
10.1002/chem.201503220
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发表时间：
2015
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
C. Richert
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
S. Vollmer;C. Richert
辅助因子对细胞中的能量消耗过程至关重要。在实际应用中利用这些过程需要控制辅因子的浓度。我们最近表明，具有设计结合位点的DNA三重基序可用于捕获和释放具有低微摩尔解离常数的核苷酸。为了增加这种三联体基序的存储容量，我们探索了配体通过设计的低嘌呤管腔结合的极限。合成了嘌呤之间具有多达6个非核苷酸桥的寡核苷酸，并测量了它们结合ATP、cAMP或FAD的能力。具有多个单核苷酸结合位点的三联体基序与嘌呤的结合比具有一个大结合位点的三联体基序更紧密。优化后的三联体由59个残基和4个C3桥组成。它可以结合多达四种等价物，ATP的表观kd值为52µM， FAD为9µM， cAMP为2µM。固定化的版本通过在体温下释放ATP来促进生物发光。这些结果表明，可以用合成DNA构建高密度捕获、储存和释放富含能量的生物分子的基序。
Cofactors are critical for energy‐consuming processes in the cell. Harnessing such processes for practical applications requires control over the concentration of cofactors. We have recently shown that DNA triplex motifs with a designed binding site can be used to capture and release nucleotides with low micromolar dissociation constants. In order to increase the storage capacity of such triplex motifs, we have explored the limits of ligand binding through designed cavities in the oligopurine tract. Oligonucleotides with up to six non‐nucleotide bridges between purines were synthesized and their ability to bind ATP, cAMP or FAD was measured. Triplex motifs with several single‐nucleotide binding sites were found to bind purines more tightly than triplexes with one large binding site. The optimized triplex consists of 59 residues and four C3‐bridges. It can bind up to four equivalents of ligand with apparentKdvalues of 52 µM for ATP, 9 µM for FAD, and 2 µM for cAMP. An immobilized version fuels bioluminescence via release of ATP at body temperature. These results show that motifs for high‐density capture, storage and release of energy‐rich biomolecules can be constructed from synthetic DNA.
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