The effect of molecular crowding on the stability of human c-MYC promoter sequence I-motif at neutral pH.
The effect of molecular crowding on the stability of human c-MYC promoter sequence I-motif at neutral pH.
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DOI：
10.3390/molecules181012751
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发表时间：
2013-10-15
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Lewis EA
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Cui J;Waltman P;Le VH;Lewis EA
我们之前已经证明c-MYC启动子序列可以在酸性溶液（pH 4.5–5.5）中形成稳定的i-基序。在药物靶向方面，问题是在中性pH条件下c-MYC启动子序列i-motifs是否会存在于细胞核中。在这项工作中，我们研究了突变体 c-MYC i-基序在含有分子拥挤剂的溶液中的稳定性。通过添加高达 40% w/w、分子量高达 12,000 g/mol 的聚乙二醇来模拟拥挤的核环境。 CD 和 DSC 用于确定 c-MYC i-motif 在 pH 范围 4 至 7 的缓冲溶液中的存在和稳定性。我们已经证明，c-MYC i-motif 在 pH 值高达 6.7 的拥挤溶液中可以作为稳定的结构存在。一般介电常数效应，例如，胞嘧啶的 pKa 变化超过 2 个单位（例如，4.8 至 7.0），或非特异性 PEG/DNA 复合物的形成，似乎对 i-基序的稳定性影响不大。分子拥挤，主要是添加的 PEG 的排除体积效应，其分子量超过 1,000 g/mol，似乎是在较高 pH 值下使无规卷曲上更紧凑的 i 基序稳定的原因。
We have previously shown that c-MYC promoter sequences can form stable i-motifs in acidic solution (pH 4.5–5.5). In terms of drug targeting, the question is whether c-MYC promoter sequence i-motifs will exist in the nucleus at neutral pH. In this work, we have investigated the stability of a mutant c-MYC i-motif in solutions containing a molecular crowding agent. The crowded nuclear environment was modeled by the addition of up to 40% w/w polyethylene glycols having molecular weights up to 12,000 g/mol. CD and DSC were used to establish the presence and stability of c-MYC i-motifs in buffer solutions over the pH range 4 to 7. We have shown that the c-MYC i-motif can exist as a stable structure at pH values as high as 6.7 in crowded solutions. Generic dielectric constant effects, e.g., a shift in the pKa of cytosine by more than 2 units (e.g., 4.8 to 7.0), or the formation of non-specific PEG/DNA complexes appear to contribute insignificantly to i-motif stabilization. Molecular crowding, largely an excluded volume effect of added PEG, having a molecular weight in excess of 1,000 g/mol, appears to be responsible for stabilizing the more compact i-motif over the random coil at higher pH values.
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