Native de novo structural determinations of non-canonical nucleic acid motifs by X-ray crystallography at long wavelengths.
Native de novo structural determinations of non-canonical nucleic acid motifs by X-ray crystallography at long wavelengths.
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通过长波长 X 射线晶体学对非规范核酸基序进行天然从头结构测定
DOI：
10.1093/nar/gkaa439
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发表时间：
2020-09-25
影响因子：
14.9
通讯作者：
Wei D
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Zhang Y;El Omari K;Duman R;Liu S;Haider S;Wagner A;Parkinson GN;Wei D
获取相信息仍然是核酸结构测定的一个巨大挑战。x射线同步加速器光束线的引入被设计为可调谐到钻石光源的长波长的光束线，通过使用本然散射元素开启了原生从头结构确定的可能性。这为克服引入修饰核苷酸的局限性提供了机会，通常需要获得相位信息。在本文中，我们建立在既定的方法，以产生核酸结构测定的新工具。我们报道了使用(i)天然本征钾单波长异常色散方法（K-SAD）， （ii）使用结晶缓冲液中不可或缺的异常散射元素（外来钴和本征钾离子），（iii）外来溴和本征磷SAD来解决复杂的核酸结构。利用所报道的方法，我们解决了(i)伪狂犬病毒（伪狂犬病毒）RNA g -四重体和配体复合物的结构，（ii）伪狂犬病毒DNA g -四重体，以及（iii）人类端粒序列的i-基序。我们的研究结果强调了利用本然散射作为解决和确定非典型核酸基序的途径的实用性，并揭示了拓扑结构的可变性、配体结合的影响以及相同序列的RNA和DNA g -四联体之间的糖苷角重排。
Obtaining phase information remains a formidable challenge for nucleic acid structure determination. The introduction of an X-ray synchrotron beamline designed to be tunable to long wavelengths at Diamond Light Source has opened the possibility to native de novo structure determinations by the use of intrinsic scattering elements. This provides opportunities to overcome the limitations of introducing modifying nucleotides, often required to derive phasing information. In this paper, we build on established methods to generate new tools for nucleic acid structure determinations. We report on the use of (i) native intrinsic potassium single-wavelength anomalous dispersion methods (K-SAD), (ii) use of anomalous scattering elements integral to the crystallization buffer (extrinsic cobalt and intrinsic potassium ions), (iii) extrinsic bromine and intrinsic phosphorus SAD to solve complex nucleic acid structures. Using the reported methods we solved the structures of (i) Pseudorabies virus (PRV) RNA G-quadruplex and ligand complex, (ii) PRV DNA G-quadruplex, and (iii) an i-motif of human telomeric sequence. Our results highlight the utility of using intrinsic scattering as a pathway to solve and determine non-canonical nucleic acid motifs and reveal the variability of topology, influence of ligand binding, and glycosidic angle rearrangements seen between RNA and DNA G-quadruplexes of the same sequence.
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影响因子：
14.9
作者：
Cang X;Šponer J;Cheatham TE 3rd
通讯作者：
Cheatham TE 3rd
DOI：
10.1002/anie.201806482
发表时间：
2019-01-28
期刊：
Angewandte Chemie (International ed. in English)
影响因子：
--
作者：
Neubacher S;Hennig S
通讯作者：
Hennig S
DOI：
10.1107/s0907444904019158
发表时间：
2004-12-01
影响因子：
2.2
作者：
Emsley, P;Cowtan, K
通讯作者：
Cowtan, K
影响因子：
15
作者：
Chu, Betty;Zhang, Daoning;Paukstelis, Paul J.
通讯作者：
Paukstelis, Paul J.
影响因子：
14.9
作者：
Kuryavyi V;Phan AT;Patel DJ
通讯作者：
Patel DJ