The beginning and the end: flanking nucleotides induce a parallel G-quadruplex topology.
The beginning and the end: flanking nucleotides induce a parallel G-quadruplex topology.
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开始和结束：侧翼核苷酸诱导平行的 G-四链体拓扑
DOI：
10.1093/nar/gkab681
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发表时间：
2021-09-20
影响因子：
14.9
通讯作者：
Zhou J
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Chen J;Cheng M;Salgado GF;Stadlbauer P;Zhang X;Amrane S;Guédin A;He F;Šponer J;Ju H;Mergny JL;Zhou J
易形成G-四链体（G4）的基因组序列通常两侧都有其他核苷酸，但体外G4的形成通常是用短的合成DNA或RNA寡核苷酸研究的，对于这些寡核苷酸，G4核心附近的碱基通常被省略。在此，我们系统地研究了侧翼核苷酸对371个采用分子内G4结构的不同寡脱氧核苷酸的结构多态性的影响。我们发现核苷酸的加入有利于平行折叠的形成，在这项工作中被定义为“侧翼效应”。当在5′端添加核苷酸时，这种“侧翼效应”更加明显，并且取决于环的排列。NMR实验和分子动力学模拟表明，5′端的侧翼序列消除了通常在非平行构象中发现的强顺式特异性氢键，从而有利于平行拓扑结构。这些分析为在生理学背景下更准确地预测DNA G4折叠铺平了新的道路。
Abstract Genomic sequences susceptible to form G-quadruplexes (G4s) are always flanked by other nucleotides, but G4 formation in vitro is generally studied with short synthetic DNA or RNA oligonucleotides, for which bases adjacent to the G4 core are often omitted. Herein, we systematically studied the effects of flanking nucleotides on structural polymorphism of 371 different oligodeoxynucleotides that adopt intramolecular G4 structures. We found out that the addition of nucleotides favors the formation of a parallel fold, defined as the ‘flanking effect’ in this work. This ‘flanking effect’ was more pronounced when nucleotides were added at the 5′-end, and depended on loop arrangement. NMR experiments and molecular dynamics simulations revealed that flanking sequences at the 5′-end abolish a strong syn-specific hydrogen bond commonly found in non-parallel conformations, thus favoring a parallel topology. These analyses pave a new way for more accurate prediction of DNA G4 folding in a physiological context.
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影响因子：
14.9
作者：
Mergny JL;Li J;Lacroix L;Amrane S;Chaires JB
通讯作者：
Chaires JB
影响因子：
14.9
作者：
Cang X;Šponer J;Cheatham TE 3rd
通讯作者：
Cheatham TE 3rd
影响因子：
46.9
作者：
Chambers, Vicki S.;Marsico, Giovanni;Balasubramanian, Shankar
通讯作者：
Balasubramanian, Shankar
DOI：
10.1038/nsb0597-382
发表时间：
1997-05-01
期刊：
NATURE STRUCTURAL BIOLOGY
影响因子：
--
作者：
Kettani, A;Bouaziz, S;Patel, DJ
通讯作者：
Patel, DJ
影响因子：
13.6
作者：
Dvorkin SA;Karsisiotis AI;Webba da Silva M
通讯作者：
Webba da Silva M