stringtranslate.com

ДНК с i-мотивом

ДНК с i-мотивом (сокращение от ДНК с интеркалированным мотивом) представляет собой богатые цитозином четырехцепочечные квадруплексные структуры ДНК, похожие на G-квадруплексные структуры , которые образуются в богатых гуанином областях ДНК.

История

Эта структура была впервые обнаружена в 1993 году Морисом Героном в Политехнической школе в Палезо, Франция. Она была обнаружена, когда два антипараллельных двухцепочечных комплекса ДНК с парами оснований цитозин-протонированный цитозин (C·C*) стали ассоциироваться друг с другом. Это образовало сложный 4-цепочечный комплекс ДНК. [1] Первоначально эта структура была обнаружена только in vitro , обычно при слегка кислом pH, но недавно была обнаружена в ядрах человеческих клеток. [2] Был создан новый фрагмент антитела, и было обнаружено, что он имеет высокоспецифическое сродство связывания с комплексами I-мотивов, но не связывается с другими структурами ДНК, что делает его оптимальным для идентификации структур i-мотивов в клетках. [3]

В своем пресс-релизе в апреле 2018 года доктор Махди Зераати и коллеги упомянули, что эти комплексы постоянно формируются и распадаются из-за их постоянно меняющихся температур, что может играть роль в их функции в регуляции экспрессии генов и воспроизводстве клеток . Хотя точная функция этих структур неизвестна, временная природа этих молекул дает представление о биологической функции этих молекул. Обнаруженные в основном в фазе G1 клеточного цикла и в промоторных областях, комплексы i-мотивов могут потенциально влиять на то, какие последовательности генов считываются, и могут играть роль в определении того, какие гены включаются или выключаются. [4] Другие эксперименты продолжаются для определения роли ДНК i-мотива в нанотехнологиях с использованием i-мотивов в качестве биосенсоров и наномашин, [5] и даже было замечено, что они играют роль в продвижении терапии рака.

Структурный обзор

Структура i-мотивов РНК, показывающая цитозиновые основания в квадруплексе. PDB : 1I9K ​[ 6]
Спаривание оснований C·C + обнаружено в структурах i-мотивов. [7] Энергия спаривания оснований = 169,7 кДж/моль. [8]

Подобно G-квадруплексным структурам ДНК с интеркалированными остатками гуанина, i-мотивы состоят из антипараллельных участков нитей олигодезоксинуклеотидов, которые содержат в основном остатки цитозина. Взаимодействия между этими молекулами происходят посредством гемипротонирования остатков цитозина и не- Уотсон-Криковского спаривания оснований , более конкретно спаривания оснований Хугстина . Существуют две основные интеркалированные топологии, по которым можно классифицировать i-мотивы: 3'-E, когда самая внешняя пара оснований C:C+ находится на 3'-конце, и 5'-E, где самая внешняя пара оснований C:C+ находится на 5'-конце. При сравнении двух топологий топология 3'-E более стабильна из-за увеличенных контактов сахар-сахар. [9] Это происходит из-за разницы во вкладе энергии Ван-дер-Ваальса между двумя топологиями. Взаимодействие контактов сахар-сахар вдоль узких канавок обеспечивает оптимальное скручивание остова, что в конечном итоге способствует образованию стековых оснований и стабильности молекулы. [10] Однако общая стабильность структур i-мотивов зависит от количества остатков цитозина, которые взаимодействуют друг с другом. Это означает, что чем больше остатков цитозина взаимодействуют посредством водородных связей, тем более стабильной будет молекула. ​​[11] Другие факторы, влияющие на стабильность молекул, включают температуру, концентрацию соли и pH окружающей среды. [12]

В то время как многие комплексы i-мотивов наиболее стабильны при слегка кислом pH (между 4,2 и 5,2), [11] было обнаружено, что некоторые i-мотивы образуются при нейтральном pH, когда свободный протон используется нуклеиновыми кислотами в процессе сворачивания. Эти конкретные комплексы i-мотивов обнаруживаются при определенных условиях, включая низкую температуру (4 °C), молекулярную тесноту, отрицательную суперспиральность и введение катионов серебра (I). Поддержание отрицательной суперспиральности имеет решающее значение для стабилизации i-мотивов при нейтральном pH. [13]

Было также обнаружено, что структуры i-мотивов формируются в биологических условиях. Эти структуры были обнаружены во многих различных местах клетки, включая ядра, [2] цитоплазму, а также в теломерах и промоторных участках. [14] Его также можно обнаружить в клеточных процессах, таких как фаза G1 клеточного цикла.

Стабильность i-мотивной ДНК

Как структура нуклеиновой кислоты, стабильность ДНК с i-мотивом зависит от природы последовательности, температуры и ионной силы. Структурная стабильность ДНК с i-мотивом в основном зависит от того факта, что существует минимальное перекрытие между шестичленными ароматическими пиримидиновыми основаниями из-за интеркаляционной геометрии последовательных пар оснований. Экзоциклические карбонилы и аминогруппы, уложенные в антипараллельное образование, необходимы для стабильности пар оснований C:C+ из-за отсутствия компенсации электростатического отталкивания между их заряженными аминогруппами. [15] Другие факторы, включая взаимодействия сахарного и фосфатного остова, длину C-тракта, взаимодействие кэппинга и соединительных петель, ионные взаимодействия, молекулярная скученность и суперспиральность, влияют на стабильность ДНК с i-мотивом. [16]

Пары оснований C:C+

Пары оснований C:C+ вносят наибольший вклад в стабильность i-мотива из-за трех водородных связей. Эта стабильность демонстрируется энергией спаривания оснований (BPE) i-мотива, составляющей 169,7 кДж/моль, что относительно высоко по сравнению с нейтральным C·C и каноническим G·C Уотсона-Крика, которые имеют BPE 68,0 кДж/моль и 96,6 кДж/моль соответственно. [17] Самая стабильная центральная водородная связь в паре оснований C:C+ (N3··H··N3) была обозначена как имеющая двухъямный потенциал из-за способности протона колебаться между двумя ячейками азотистого основания [18] со скоростью переноса протона, которая, как было установлено, составляет 8 × 10 4 с -1 . [19]

Результаты двух исследований группы Уоллера и Мира и др. подчеркнули важность электростатических взаимодействий, способствующих стабильности пары оснований C:C+. [20] Группа Уоллера хотела определить влияние 2-дезоксирибогуанилмочевины (GuaUre-dR), химиотерапевтического агента, на формирование ДНК i-мотивов в человеческих теломерах. Группа Уоллера обнаружила, что добавление GuaUre-dR привело к снижению pH по сравнению с i-мотивами без него. [21] Мир и др. показали, что добавление псевдоизо-дезоксицитидина (psC) увеличило стабильность димерных структур i-мотивов «голова к голове» и «голова к хвосту», когда нейтрально заряженный psC:C был обнаружен в конце стопки C:C. [22] Оба исследования в конечном итоге обнаружили, что наличие положительных зарядов в ядре этих структур в наибольшей степени способствовало стабильности пары оснований C:C+. [20]

Изменения условий окружающей среды C:C+ были изучены Уоткинсом и др. для наблюдения изменений общей стабильности. [23] Химические модификации пары оснований C:C+, в которых галогенированные аналоги (5-фтор, 5-бром и 5-йод) заняли место цитозина, увеличили стабильность ДНК i-мотива в кислых средах. [24] Это исследование инициировало изучение метилирования цитозина и его влияния на pH. Метилирование цитозина в положении 5 увеличило pH середины перехода и T m i-мотивов. С другой стороны, гидроксиметилирование приводит к снижению pH середины перехода и T m . [25]

Взаимодействие фосфатного остова и сахара

Малая бороздка ДНК i-мотива состоит из фосфатного остова, в котором две отрицательно заряженные стороны отталкиваются друг от друга, требуя баланса для стабилизации общей структуры. [20] Водородные связи и взаимодействия Ван-дер-Ваальса между сахарами малой бороздки из последовательности d(CCCC) тетрамерной ДНК i-мотива стабилизируют узкие бороздки структуры i-мотива. Стабильность топологий 3'E и 5'E из последовательности d(CCCC) наблюдалась с помощью молекулярно-динамического моделирования для определения эффекта отталкивания между фосфатными остовами. [15] Стабильность, наблюдаемая в моделировании, вытекает из поддерживающих сахарных взаимодействий, настолько, что стабильность любого i-мотива зависит от баланса между сахарными взаимодействиями и активностью соединительной петли. Это связано с низкой свободной энергией водородной связи (CHO) в структуре i-мотива, составляющей 2,6 кДж/моль. [19]

Модификации фосфатного остова были замечены в исследованиях, в которых изучалась альтернатива фосфатному остову. Олигодезоксицитидинфосфоротиоаты могут образовывать внутримолекулярные и межмолекулярные i-мотивы. [26] Мергни и Лакруа определили, что добавление объемной метильной группы оказывает дестабилизирующее воздействие на формирование i-мотива, когда они сравнили фосфоротиоат, естественные фосфодиэфирные, метилфосфонатные и пептидные связи и определили, что только фосфодиэфирные и фосфоротиоатные олигодезоксинуклеотиды способны образовывать стабильные i-мотивы. [27]

Условия окружающей среды

Исследования образования i-мотивов при физиологическом pH , а не кислом pH , включают моделирование молекулярного краудинга, суперспирализации и катионных условий. Благодаря использованию полиэтиленгликолей с высокой молекулярной массой были вызваны условия перегруженной молекулярной и ядерной среды. [28] Увеличение pKa цитозина N3 [23] показало, что эти условия благоприятствуют квадруплексу и i-мотиву по сравнению с двойной [29] и одноцепочечной ДНК, когда образование i-мотивов и протонирование были вызваны Bacolla при нейтральном pH. [30] Отрицательная суперспиральность способствует образованию i-мотивов в физиологических условиях. [31] Образование как G-квадруплекса, так и i-мотивов происходило при нейтральном pH, когда последовательности, формирующие G-квадруплекс и i-мотив промотора онкогена c-MYC, были помещены в суперспиральную плазмиду, что вызвало суперспиральность обеих структур. Условия смягчения суперспиральности были вдохновлены тем фактом, что i-мотив дестабилизирует двухцепочечные структуры. [28] [31] Этот результат отражает процесс транскрипции, в котором суперспиральная ДНК раскручивается в одноцепочечные структуры, что вызывает отрицательную суперспиральность. [32] На стабильность ДНК с i-мотивом можно влиять путем увеличения ионной концентрации. [33] Было показано, что добавление Na увеличивает дестабилизацию структуры i-мотива из протоонкогена c-jun при pH 4,8. Снижение стабильности i-мотива соответствовало увеличению ионной концентрации в исследовании ДНК i-мотива из n-MYC. [34] Однако не было выявлено существенных различий в стабильности при добавлении 5 мМ катионов Mg+, Ca+, Zn+, Li+ или K+ в присутствии 100 мМ NaCl при pH 6,4. [27]

Базовые модификации

Необходимы дальнейшие исследования для определения абсолютного эффекта на стабильность i-мотивов при модификации оснований, но исследования показали, что существует потенциал для модификации оснований, соответствующей стабильности i-мотивов. [35] Два примера включают замену цитозина на 5-метилцитозин [35] и замену тимина на 5-пропинилурацил, [23] оба увеличивают стабильность структуры i-мотивов. Модификация оснований может быть полезна для определения зависимых от pH/температуры схем сворачивания i-мотивов. [28]

Формирование

Интеркалированный мотив (i-мотив) ДНК формируется в ядрах клеток посредством стопки интеркалирующих полупротонированных C-нейтральных пар оснований C, которые оптимизированы при слегка отрицательном pH. In vitro i-мотивы были охарактеризованы с указанием на то, что ДНК получена из теломер . Используя различные биофизические методы, i-мотив ДНК был охарактеризован как полученный из центромер и промоторных областей протоонкогенов. Анализ биофизических результатов показывает, что общая стабильность структур зависит от количества цитозинов в ядре i-мотива, а также длины и состава петель при формировании как внутримолекулярных, так и межмолекулярных структур. [36]

Хотя в значительной степени установлено, что последовательности с высоким содержанием C могут образовывать структуры i-мотивов in vitro , все еще ведутся серьезные дебаты относительно существования in vivo четырехцепочечной структуры ДНК с i-мотивом в геноме человека. Было подтверждено, что мотивная ДНК in vivo может образовываться при физиологическом pH в определенных условиях молекулярной скученности и отрицательной суперспиральности, индуцированной во время транскрипции. [36] Недавние исследования показали, что образование ДНК с i-мотивом определенными геномными последовательностями может происходить при нейтральном pH. Многочисленные исследования продемонстрировали, что ДНК с i-мотивом влияет на репликацию и транскрипцию при обработке ДНК после ее образования. [37]

Образование G-квадруплекса

ДНК с I-мотивом формируется из любой комплементарной цепи последовательности, образующей G-квадруплекс . G-квадруплексы имеют спиральную форму и встречаются в нуклеиновых кислотах, богатых гуанином. Эти вторичные структуры обладают тетрадами гуанина, образованными в один из трех типов цепей: одну, две или четыре. Имея предварительные знания о том, что последовательности, образующие G-квадруплекс, восприимчивы к образованию ДНК с i-мотивом, группа Уоллера использовала алгоритм Quadparser для определения количества последовательностей, образующих i-мотив, в геноме человека. [21] Запрос состоял из четырех C-трактов из пяти цитозинов, различающихся числом нуклеотидов, которое может варьироваться от 1 до 19. В геноме человека 5125 последовательностей имеют потенциальные возможности формирования i-мотива, при этом 12,4% (637) от общего числа полученных последовательностей обнаружены в промоторных областях генов. На основе кодов онтологии, соответствующих промоторным областям, формирование i-мотивов сконцентрировано на последовательно-специфическом связывании ДНК, транскрипции по шаблону ДНК, развитии скелетной системы и положительной регуляции транскрипции РНК-полимеразой II. [38]

Взаимодействующие агенты и лиганды

Взаимодействующие агенты, полученные из лигандов G4

Тетра-(N-метил-4-пиридил)порфирин (TMPyP4)

Первое исследование по определению связывания лиганда с ДНК i-мотива было проведено Херли и коллегами в 2000 году. Они исследовали взаимодействие между тетра-(N-метил-4-пиридил)порфирином (TMPyP4) и тетрамолекулярной ДНК i-мотива, выделенной из человеческой теломерной последовательности. В исследовании использовался анализ сдвига электрофоретической подвижности (EMSA), в частности, не изменяя температуру плавления ДНК. Этот лиганд взаимодействует с G4 в последовательности i-мотива, чтобы дерегулировать экспрессию c-myc и ингибировать теломеразу. [39] [40] Две молекулы TMPyP4 координируются с ДНК i-мотива как сверху, так и снизу ее структуры, как было определено экспериментами ЯМР . [41]

Производные фенантролина и акридина

Эти ядра характеризуют производные фенантролина из-за их связывающей G4 и ингибирующей теломеразу активности. [42] Эта активность приводит к общему увеличению T m i-мотива. Производные фенантролина связываются с парой оснований C:C, что приводит к снижению константы связывания ниже, чем у обычного G-квадруплекса. [43] Производные акридина также являются лигандами G4 , и с помощью анализов плавления с резонансным переносом энергии флуоресценции (FRET) было определено , что диэтилентриамин (BisA) увеличивает температуру плавления как i-мотива, так и G4, в то время как мономерный акридин (MonoA) не оказывал такого эффекта. [44]

Макроциклические тетраконазолы, L2H2-4OTD

Вдохновленные теломестатином , природным мощным ингибитором теломеразы, были синтезированы макроциклические полиоксазолы. Макроциклические полиоксазольные соединения обладают тем же режимом связывания, что и теломестатин при взаимодействии с G4 в образовании пи-пи-стопки. [43] Более мелкие макроциклы, пента- (L2H2-5OTD) и тетраоксазолы (L2H2-4OTD) были разработаны с аминогруппами R для наблюдения за стабильностью и расположением участков связывания на i-мотиве. Уменьшение размера лигандов уменьшило его стабилизирующий эффект на последовательности, образующие G4. Молекулы L2H2-4OTD кооперативно связываются с петлями 1 и 2 на теломерах последовательности ДНК i-мотива, что вызывает деформации на парах оснований C3-C15, C2-C14 и C8-C20, сохраняя при этом структуру i-мотива. [45]

Митоксантрон, тилорон и тобрамицин

Митоксантрон стабилизирует i-мотив и G4 и способствует их формированию в нейтральных условиях с предпочтением связывания с i-мотивом по сравнению с двухцепочечной ДНК. Тилорон и тобрамицин являются лигандами связывания i-мотивов, обнаруженными с помощью анализа смещения интенсивности флуоресценции тиазолового оранжевого (FID). [46]

Модифицированные карбоновой кислотой однослойные углеродные нанотрубки (SWCNT) и графеновые квантовые точки (GQD)

SWCNT стабилизируют i-мотив ДНК, притягивая молекулы воды из структуры. GQD интеркалируют с ДНК, способствуя формированию i-мотив ДНК путем концевой укладки областей петли. Этот процесс позволяет GQD стабилизировать i-мотивы, минимизируя доступ растворителя. [47]

Лиганды, используемые для биологических функций

Существует несколько лигандов для i-мотива, которые используются для биологических функций. К ним относятся IMC-48, IMC-76, нитидин , NSC309874, производное акридона и PBP1. IMC-48 стабилизирует структуру bcl-2 i-мотива, повышая экспрессию гена bcl-2. IMC-76 стабилизирует структуру шпильки bcl-2, понижая экспрессию гена bcl-2. Нитидин дестабилизирует шпильку на гибридной структуре i-мотив/шпилька и не имеет значительных взаимодействий с комплементарным G4. Нитидин понижает экспрессию гена k-ras, проявляя селективность по отношению к структуре k-ras. [43] NSC309874 стабилизирует структуру i-мотива PDGFR-b без значительного взаимодействия с комплементарным G4 для понижения экспрессии гена PDGFR-b. Производное акридона стабилизирует структуру i-мотива c-myc без значительного взаимодействия с G4, чтобы подавить экспрессию гена c-myc. PBP1 стабилизирует структуру i-мотива bcl-2 и способствует ее формированию в нейтральных pH для повышения экспрессии гена bcl-2. [43]

Лиганды, используемые в качестве флуоресцентных зондов

Лиганды для i-мотива, используемые в качестве флуоресцентных зондов, включают тиазоловый оранжевый, 2,2'-диэтил-9-метилселенакарбоцианин бромид (DMSB), кристаллический фиолетовый , берберин нейтральный красный, тиофлавин T и производное диимида перилентетракарбоновой кислоты (PTCDI), первоначально рассматриваемые как зонды G4. [43]

Биологическая функция

Большие участки ДНК, богатой G/C, существуют в регуляторных областях генов и в терминальных областях хромосом и теломер. Эти расширения областей, богатых C, присутствуют у самых разных организмов и предполагают, что i-мотивы могут существовать in vivo . Постулируется, что i-мотивы играют роль в регуляции и экспрессии генов , ингибировании теломеразы , а также репликации и репарации ДНК. Хотя существуют ограниченные примеры образования i-мотивов в живых клетках, существуют условия, которые могут быть вызваны для создания i-мотивов. Сочетание примеров структур i-мотивов в клетках с этими экспериментами дает возможности для дальнейшего исследования.

Регуляция и экспрессия генов

Промоторные области некоторых генов богаты C. Он обнаружен более чем в 40% всех генов человека, особенно в онкогенах , областях развития скелетной системы и областях процессов ДНК, что усиливает предположение о том, что i-мотивы функционируют как регуляторы транскрипции генов. [48] [49] [50] Было замечено, что промоторная область гена фактора транскрипции у шелкопрядов, называемого BmPOUM2, образует структуры i-мотивов. Ген BmPOUM2 регулирует другой ген, который влияет на формирование кутикулы крылового диска во время метаморфоза, и, как было замечено, положительно регулируется образованием i-мотивов. [12] Это пример важной биологической функции в организме, на которую влияет структура i-мотива. Было также замечено, что человеческая теломерная ДНК (hTelo) образует структуры i-мотивов, также in vivo. Это было подтверждено флуоресцентной маркировкой с помощью iMab. [51] Эти i-мотивы hTelos были обнаружены в регуляторных областях человеческого генома во время поздней фазы G1 , что указывает на то, что i-мотивы участвуют в регуляции генов, важных для развития человеческого генома. Несмотря на то, что необходимо провести больше исследований для подтверждения этих результатов и предоставления конкретного понимания того, какие гены регулируются, это исследование было важным для начала обсуждения ролей i-мотивов и возможных применений у людей.

Аналогичная роль, которую могут играть i-мотивы, заключается в содействии связыванию факторов транскрипции во время транскрипции генов . Одним из способов, которым это может происходить, является временное раскручивание ДНК в структуры i-мотивов и g-квадруплексов в промоторных областях (например, BCL2 ), что позволяет транскрипцию отдельных цепей ДНК.

Ингибирование теломеразы

Образование g-квадруплексов и i-мотивов на концах хромосом может привести к ингибированию теломеразы. Образование структур i-мотивов на концах хромосом ингибирует связывание теломеразы, что препятствует удлинению теломер . Эти образования приводят к распаковке теломер, что обнажает теломеры и запускает реакцию повреждения ДНК, прекращая быстрый рост опухоли. [52] Поскольку структуры i-мотивов не являются специфически стабильными, открытие лиганда, который избирательно связывается с i-мотивами и стабилизирует их, было важно для ингибирования теломеразы. Было обнаружено, что после связывания с CSWNT i-мотивы мешают функциям теломеразы in vitro и in vivo в раковых клетках, что было оценено с помощью анализа TRAP. [53]

Взаимодействие лигандов

Связывание лигандов может усиливать и изменять функции i-мотива. Первым известным селективным лигандом для связывания с ДНК i-мотива являются модифицированные карбоксилом однослойные углеродные нанотрубки (CSWNT). Эти лиганды связываются с 5'-концевой большой бороздкой ДНК, чтобы индуцировать i-мотивы. Связывание CSWNT с i-мотивами значительно увеличивает термическую стабильность как при кислом, так и при биологическом pH. Таким образом, CSWNT поддерживает образование ДНК i-мотива через спаривание оснований Уотсона-Крика при pH 8,0. [54] Кроме того, многие белки и лиганды, фундаментальные для экспрессии генов, распознают олигонуклеотиды, богатые C, такие как белок связывания поли-C (PCBP) и гетерогенный ядерный рибонуклеопротеин K ( HNRPK ).

В присутствии богатых C одноцепочечных олигонуклеотидов PCBPs обладают способностью играть различные роли, такие как стабилизация мРНК и трансляционная репрессия или усиление в зависимости от богатого C одноцепочечного олигонуклеотида, на который направлено воздействие. [55] Подобно PCBPs, фактор транскрипции гетерогенный ядерный рибонуклеопротеин K (HNPRK) обладает способностью избирательно модулировать промоторные области белков, таких как KRAS и VGEF, в присутствии богатых C последовательностей, таких как i-мотивы. [56] [57] Богатые C последовательности, такие как i-мотивы, существуют по всему геному человека, выступая в качестве мишеней для различных белков, которые могут регулировать экспрессию генов различными способами и в различных местах.

Репликация и репарация ДНК

Также были получены доказательства того, что i-мотивы могут мешать восстановлению и репликации ДНК. Был проведен эксперимент, в котором последовательности, которые способствовали образованию i-мотива в цепи ДНК, которая реплицировалась ДНК-полимеразой . В центре внимания этого эксперимента была визуализация i-мотивов у шелкопрядов, и было отмечено, что ДНК-полимераза была остановлена, что подразумевало, что i-мотивы могут препятствовать репликации и репарации ДНК. [58] Эффект остановки последовательностей i-мотива был выше, чем у шпильковой ДНК, хотя она термодинамически похожа. Это связано с топологией ДНК i-мотива. i-мотив уникален по сравнению с другими ДНК, потому что он интеркалирован, что препятствует раскручиванию. Это то, что останавливает ДНК-полимеразу. Это также может быть связано со стерическими препятствиями , которые не позволяют ДНК-полимеразе связываться. [16]

Другие соображения

Образование G-квадруплексов может привести к тому, что его комплементарная цепь ДНК станет богатой C, что может сформировать i-мотив, но это не всегда так. Это очевидно, поскольку большая часть образования i-мотивов происходит в фазе G1, тогда как образование G-квадруплекса в основном отмечается в фазе S.

Приложения

Применение i-мотивов сосредоточено вокруг биомедицинских тем, включая биосенсорику , системы доставки лекарств и молекулярные переключатели. Многие из современных применений ДНК с i-мотивами обусловлены ее чувствительностью к pH. Разработка систем, чувствительных к pH, включая связывание лигандов, представляет большой интерес для медицины, особенно в лечении и обнаружении рака.

Биосенсоры

Конформационное изменение от B ДНК к i-мотиву в кислых условиях делает его полезным в качестве колориметрического датчика для определения уровня глюкозы. Система обнаружения глюкозы, Poly(24C)-MB, была создана для обнаружения падения уровня pH в организмах, которое происходит при окислении глюкозы. Краситель системы Poly(24C)-MB, метиленовый синий (MB), не может связываться, когда индуцируются i-мотивы, что приводит к изменению цвета, которое легко увидеть. Эта система проста, экономически эффективна и точна благодаря конформации i-мотива. [59]

Системы доставки лекарств

Системы сопряженных золотых наночастиц/i-мотивов были разработаны в качестве системы доставки лекарств, индуцируемой pH. Исследование, проведенное с использованием конъюгированных ДНК золотых наночастиц (DNA-GNP), создало молекулу доставки с участками одноцепочечной ДНК, богатой C, которые образуют i-мотивы в раковых клетках из-за их кислых эндосом . Когда молекула ДНК-GNP попадает в нормальную клетку, никаких изменений не происходит, но когда ДНК-GNP попадает в раковую клетку, она индуцирует конформацию i-мотива, которая запускает высвобождение в клетку доксорубицина (DOX), эффективного противоракового препарата против лейкемии и лимфомы Ходжкина . [60] Этот метод не только действует как эффективная система доставки лекарств, но также может быть модифицирован для обнаружения раковых клеток путем включения красителя или флуоресценции, во многом как колориметрический датчик.

Тераностика

Из-за образования i-мотива в кислых условиях и раковых клеток, имеющих кислые эндосомы, были исследованы терапия рака и тераностические приложения. В исследовании Такахаши и др. было обнаружено, что с помощью модифицированных карбоксилом однослойных углеродных нанотрубок (C-SWNT) активность теломеразы может быть подавлена, что потенциально может привести к апоптозу раковых клеток. Это связано с использованием фисетина, растительного флаванола, изменяющего конформацию структур i-мотива в шпилечные структуры, что является многообещающим результатом в исследовании различных методов лечения рака. [50] Связывание фисетина с i-мотива в промоторной области фактора роста эндотелия сосудов (VEGS), который является сигнальным белком для ангиогенеза , вызвало конформационное изменение в шпилечную структуру, что подавило его функционирование. Было высказано предположение, что фисетину следует связываться с петлей i-мотива, и при связывании он флуоресцирует. Флуоресцентная природа этой связи может быть использована в качестве диагностики для этого образования i-мотивов и образования i-мотивов, содержащих остатки гуанина. В целом, исследование предоставило новую информацию о том, как i-мотивы могут быть использованы в качестве метода лечения и обнаружения рака. [61]

Молекулярные переключатели

Исследование в Боннском университете объяснило, как i-мотивы могут быть использованы в качестве молекулярных переключателей. В ходе исследования было синтезировано кольцо ДНК с определенными областями ДНК, богатой C. При pH 5 эти области сжимались, образуя i-мотивы, сжимая кольцо подобно тому, как закрывается мусорный мешок. При pH 8 области i-мотивов сжимались обратно в свои линейные формы, расслабляя кольцо. Кольца ДНК, которые могут сжиматься и ослабляться в зависимости от pH, могут использоваться для построения более сложных структур взаимосвязанной ДНК, таких как катенаны и ротаксаны. [62] В этом исследовании подчеркивалось, что манипуляция структурой i-мотива может открыть новые возможности в наномеханике . Другое исследование показало, что CSWNT могут вызывать образование i-мотива в человеческой теломерной ДНК и модифицировать ее, присоединяя окислительно-восстановительную активную метиленовую синюю группу к 3'-концу и электрод к 5'-концу. В конформации i-мотива эта модифицированная цепь ДНК производит значительное увеличение фарадеевского тока , который реагирует только на CSWNT, что позволяет исследователям обнаружить определенный тип углеродной нанотрубки с пределом прямого обнаружения 0,2 ppm.

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Gehring, Kalle; Leroy, Jean-Louis; Guéron, Maurice (июнь 1993). "Тетрамерная структура ДНК с протонированными парами оснований цитозин-цитозин". Nature . 363 (6429): 561–565. Bibcode :1993Natur.363..561G. doi :10.1038/363561a0. ISSN  0028-0836. PMID  8389423. S2CID  388606.
  2. ^ ab Зераати, Махди; Лэнгли, Дэвид Б.; Шофилд, Питер; Мойе, Аарон Л.; Руэ, Ромен; Хьюз, Уильям Э.; Брайан, Трейси М.; Динджер, Марсель Э.; Крайст, Дэниел (июнь 2018 г.). «Структуры ДНК с I-мотивом формируются в ядрах человеческих клеток». Nature Chemistry . 10 (6): 631–637. Bibcode :2018NatCh..10..631Z. doi :10.1038/s41557-018-0046-3. ISSN  1755-4330. PMID  29686376. S2CID  13816298.
  3. ^ Чаудхари, Свати; Каушик, Махима; Ахмед, Саами; Кукрети, Шрикант (7 декабря 2020 г.). «Изучение потенциала ДНК с i-мотивом, образованной в промоторной области гена GRIN1, для нанотехнологических приложений». Результаты по химии . 2 : 100086. doi : 10.1016/j.rechem.2020.100086 . ISSN  2211-7156.
  4. ^ SCIMEX (23 апреля 2018 г.). «Найдено: новая форма ДНК в наших клетках». Scimex . Архивировано из оригинала 1 июля 2018 г. Получено 10 декабря 2020 г.
  5. ^ Бенабу, С.; Авиньо, А.; Эритья, Р.; Гонсалес, К.; Гаргалло, Р. (2014). «Фундаментальные аспекты структуры i-мотива нуклеиновой кислоты». РСК Прогресс . 4 (51): 26956–26980. Бибкод : 2014RSCAd...426956B. дои : 10.1039/C4RA02129K. hdl : 10261/126489 . ISSN  2046-2069.
  6. ^ Snoussi, K.; Nonin-Lecomte, S.; Lerou, JL (30 мая 2001 г.). "THE RNA I-MOTIF". Журнал молекулярной биологии . 309 (1): 139–53. doi :10.2210/pdb1i9k/pdb. PMID  11491284.
  7. ^ Гурунг, Сара П.; Шварц, Кристин; Холл, Джеймс П.; Кардин, Кристин Дж.; Брейзиер, Джон А. (2015). «Важность длины петли для стабильности структур i-мотивов». Chemical Communications . 51 (26): 5630–5632. doi :10.1039/c4cc07279k. ISSN  1359-7345. PMC 4384421 . PMID  25686374. 
  8. ^ Бенабу, С.; Авиньо, А.; Эритья, Р.; Гонсалес, К.; Гаргалло, Р. (2014). «Фундаментальные аспекты структур i-мотива нуклеиновой кислоты» (PDF) . РСК Прогресс . 4 (51): 26956–26980. Бибкод : 2014RSCAd...426956B. дои : 10.1039/c4ra02129k. hdl : 10261/126489 . ISSN  2046-2069.
  9. ^ Абу Асси, Хала; Гаравис, Мигель; Гонсалес, Карлос; Дамха, Масад Дж. (19 сентября 2018 г.). «ДНК i-Motif: структурные особенности и значение для клеточной биологии». Исследования нуклеиновых кислот . 46 (16): 8038–8056. дои : 10.1093/nar/gky735. ISSN  0305-1048. ПМК 6144788 . ПМИД  30124962. 
  10. ^ Malliavin, Thérèse E.; Gau, Jocelyne; Snoussi, Karim; Leroy, Jean-Louis (июнь 2003 г.). «Stability of the I-motif Structure Is Related to the Interactions between phosphodiester Backbones». Biophysical Journal . 84 (6): 3838–3847. Bibcode :2003BpJ....84.3838M. doi :10.1016/S0006-3495(03)75111-X. ISSN  0006-3495. PMC 1302965 . PMID  12770889. 
  11. ^ ab Dettler, Jamie M.; Buscaglia, Robert; Cui, JingJing; Cashman, Derek; Blynn, Meredith; Lewis, Edwin A. (июль 2010 г.). "Биофизическая характеристика ансамбля внутримолекулярных i-мотивов, сформированных мутантной последовательностью промотора человеческого c-MYC NHE III1 P1". Biophysical Journal . 99 (2): 561–567. Bibcode :2010BpJ....99..561D. doi :10.1016/j.bpj.2010.04.042. ISSN  0006-3495. PMC 2905117 . PMID  20643075. 
  12. ^ ab Wright, Elisé P.; Huppert, Julian L.; Waller, Zoë AE (9 февраля 2017 г.). «Идентификация множественных геномных последовательностей ДНК, которые образуют структуры i-мотивов при нейтральном pH». Nucleic Acids Research . 45 (6): 2951–2959. doi :10.1093/nar/gkx090. ISSN  0305-1048. PMC 5605235. PMID  28180276. 
  13. ^ Sun, Daekyu; Hurley, Laurence H. (14 мая 2009 г.). «Важность отрицательной суперспиральности в индуцировании образования структур G-квадруплекса и i-мотивов в промоторе c-Myc: последствия для нацеливания лекарств и контроля экспрессии генов». Journal of Medicinal Chemistry . 52 (9): 2863–2874. doi :10.1021/jm900055s. ISSN  0022-2623. PMC 2757002 . PMID  19385599. 
  14. ^ Пандит, Сарвар Ахмад; Ратер, Мудасир Ахмад; Бхат, Саджад Ахмад; Джан, Рухи; Ратер, Гулам Мохд; Бхат, Мохсин Ахмад (21 июня 2017 г.). «Взгляд на увлекательную смешанную систему растворителей ДМФ-вода: физико-химические и электрохимические исследования». ChemistrySelect . 2 (18): 5115–5127. doi :10.1002/slct.201700553. ISSN  2365-6549.
  15. ^ ab Malliavin, Thérèse E.; Gau, Jocelyne; Snoussi, Karim; Leroy, Jean-Louis (июнь 2003 г.). «Stability of the I-motif Structure Is Related to the Interactions between phosphodiester Backbones». Biophysical Journal . 84 (6): 3838–3847. Bibcode :2003BpJ....84.3838M. doi :10.1016/s0006-3495(03)75111-x. ISSN  0006-3495. PMC 1302965 . PMID  12770889. 
  16. ^ ab Abou Assi, Hala; Garavís, Miguel; González, Carlos; Damha, Masad J (16 августа 2018 г.). «i-Motif DNA: структурные особенности и значение для клеточной биологии». Nucleic Acids Research . 46 (16): 8038–8056. doi :10.1093/nar/gky735. ISSN  0305-1048. PMC 6144788. PMID  30124962 . 
  17. ^ Yang, Bo; Rodgers, MT (19 декабря 2013 г.). «Энергии спаривания оснований протон-связанных гетеродимеров цитозина и модифицированных цитозинов: последствия для стабильности конформаций ДНКi-мотивов». Журнал Американского химического общества . 136 (1): 282–290. doi :10.1021/ja409515v. ISSN  0002-7863. PMID  24320604.
  18. ^ Либлейн, Анна Лена; Кремер, Максимилиан; Дрю, Андреас; Фюртиг, Борис; Швальбе, Харальд (12 марта 2012 г.). «Природа водородных связей в парах оснований ДНК цитидина⋅⋅⋅H+⋅⋅⋅». Angewandte Chemie, международное издание . 51 (17): 4067–4070. дои : 10.1002/anie.201200549. ISSN  1433-7851. ПМИД  22411471.
  19. ^ ab Leroy, Jean Louis; Gehring, Kalle; Kettani, Abdelali; Gueron, Maurice (15 июня 1993 г.). "Кислотные мультимеры олигодезоксицитидиновых нитей: стехиометрия, характеристика пар оснований и свойства протонного обмена". Biochemistry . 32 (23): 6019–6031. doi :10.1021/bi00074a013. ISSN  0006-2960. PMID  8389586.
  20. ^ abc Пэн, Инхуа; Ван, Сяохуэй; Сяо, И; Фэн, Линъянь; Чжао, Чао; Рен, Джинсун; Цюй, Сяоган (30 сентября 2009 г.). «Биосенсор на основе ДНК i-Motif Quadruplex для распознавания одно- и многостенных углеродных нанотрубок». Журнал Американского химического общества . 131 (38): 13813–13818. дои : 10.1021/ja9051763. ISSN  0002-7863. ПМИД  19736925.
  21. ^ ab Wright, Elisé P.; Lamparzyna, Lamparska; Smith, Steven S.; Waller, Zoë AE (30 августа 2017 г.). «Замена цитозина гуанилмочевиной снижает стабильность ДНК с i-мотивом». Biochemistry . 56 (36): 4879–4883. doi : 10.1021/acs.biochem.7b00628 . ISSN  0006-2960. PMID  28853563.
  22. ^ Mir, B.; Solés, X.; González, C.; Escaja, N. (5 июня 2017 г.). «Влияние нейтрального протонированного аналога цитидина псевдоизоцитидина на стабильность структур i-мотивов». Scientific Reports . 7 (1): 2772. Bibcode :2017NatSR...7.2772M. doi :10.1038/s41598-017-02723-y. ISSN  2045-2322. PMC 5459817 . PMID  28584239. 
  23. ^ abc Bhavsar-Jog, Yogini P.; Van Dornshuld, Eric; Brooks, Tracy A.; Tschumper, Gregory S.; Wadkins, Randy M. (6 марта 2014 г.). «Эффекты эпигенетической модификации, дегидратации и молекулярного краудинга в термодинамике формирования структуры i-мотивов из ДНК, богатой C». Biochemistry . 53 (10): 1586–1594. doi :10.1021/bi401523b. ISSN  0006-2960. PMC 3985701 . PMID  24564458. 
  24. ^ Ланнес, Лори; Гальдер, Сахели; Кришнан, Ямуна; Швальбе, Харальд (30 июня 2015 г.). «Настройка pH-ответа олигонуклеотидов ДНК с i-мотивом». ChemBioChem . 16 (11): 1647–1656. doi :10.1002/cbic.201500182. ISSN  1439-4227. PMID  26032298. S2CID  28930880.
  25. ^ Сюй, Баочан; Деви, Гитали; Шао, Фанвэй (2015). «Регулирование стабильности теломерного i-мотива с помощью модификации 5-метилцитозина и 5-гидроксиметилцитозина». Органическая и биомолекулярная химия . 13 (20): 5646–5651. doi :10.1039/c4ob02646b. ISSN  1477-0520. PMID  25886653.
  26. ^ Канехара, Хидеюки; Мидзугучи, Масацугу; Таджима, Кунихико; Канаори, Кэндзи; Макино, Кейсуке (февраль 1997 г.). «Спектроскопические доказательства образования четырехцепочечной структуры раствора олигодезоксицитидина фосфоротиоата†». Биохимия . 36 (7): 1790–1797. doi :10.1021/bi961528c. ISSN  0006-2960. PMID  9048563.
  27. ^ ab Mergny, J. (1 ноября 1998 г.). «Кинетика и термодинамика образования i-ДНК: фосфодиэфир против модифицированных олигодезоксинуклеотидов». Nucleic Acids Research . 26 (21): 4797–4803. doi :10.1093/nar/26.21.4797. ISSN  1362-4962. PMC 147917. PMID 9776737  . 
  28. ^ abc Day, Henry A.; Pavlou, Pavlos; Waller, Zoë AE (август 2014 г.). «i-Motif DNA: структура, стабильность и нацеливание с помощью лигандов». Bioorganic & Medicinal Chemistry . 22 (16): 4407–4418. doi :10.1016/j.bmc.2014.05.047. ISSN  0968-0896. PMID  24957878.
  29. ^ Миёси, Дайсуке; Мацумура, Шизука; Накано, Шуичи; Сугимото, Наоки (январь 2004 г.). «Дуплексная диссоциация теломерных ДНК, вызванная молекулярным краудингом». Журнал Американского химического общества . 126 (1): 165–169. дои : 10.1021/ja036721q. ISSN  0002-7863. ПМИД  14709080.
  30. ^ Cui, Jingjing; Waltman, Phillip; Le, Vu; Lewis, Edwin (15 октября 2013 г.). «Влияние молекулярной скученности на стабильность последовательности промотора человеческого c-MYC I-мотив при нейтральном pH». Molecules . 18 (10): 12751–12767. doi : 10.3390/molecules181012751 . ISSN  1420-3049. PMC 6270392 . PMID  24132198. 
  31. ^ ab Sun, Daekyu; Hurley, Laurence H. (14 мая 2009 г.). «Важность отрицательной суперспиральности в индуцировании образования структур G-квадруплекса и i-мотивов в промоторе c-Myc: последствия для нацеливания лекарств и контроля экспрессии генов». Журнал медицинской химии . 52 (9): 2863–2874. doi :10.1021/jm900055s. ISSN  0022-2623. PMC 2757002 . PMID  19385599. 
  32. ^ Кришнан-Гхош, Ямуна; Стивенс, Элейн; Баласубраманиан, Шанкар (2005). «PNA формирует i-мотив». Chemical Communications (42): 5278–80. doi :10.1039/b510405j. ISSN  1359-7345. PMID  16244727.
  33. ^ Saxena, Sarika; Bansal, Aparna; Kukreti, Shrikant (март 2008 г.). «Структурный полиморфизм, проявляемый последовательностью гомопурина·гомопиримидина, обнаруженной на правом конце протоонкогена человека c-jun». Архивы биохимии и биофизики . 471 (2): 95–108. doi :10.1016/j.abb.2008.01.015. ISSN  0003-9861. PMID  18262488.
  34. ^ Бенабу, Санаэ; Феррейра, Рубен; Авиньо, Анна; Гонсалес, Карлос; Лионне, Себастьян; Сола, Мария; Эритья, Рамон; Жаумот, Хоаким; Гаргалло, Раймундо (январь 2014 г.). «Равновесия растворов последовательностей, богатых цитозином и гуанином, вблизи промоторной области гена n-myc, которые содержат стабильные шпильки внутри боковых петель». Biochimica et Biophysical Acta (BBA) – Общие предметы . 1840 (1): 41–52. дои : 10.1016/j.bbagen.2013.08.028. hdl : 2445/46204 . ISSN  0304-4165. PMID  24012973.
  35. ^ ab Lacroix, Laurent; Mergny, Jean-Louis (сентябрь 2000 г.). «Химическая модификация пиримидиновых TFO: влияние на i-мотив и формирование тройной спирали». Архивы биохимии и биофизики . 381 (1): 153–163. doi :10.1006/abbi.2000.1934. ISSN  0003-9861. PMID  11019831.
  36. ^ ab Зераати, Махди; Лэнгли, Дэвид Б.; Шофилд, Питер; Мойе, Аарон Л.; Руэ, Ромен; Хьюз, Уильям Э.; Брайан, Трейси М.; Динджер, Марсель Э.; Крайст, Дэниел (23 апреля 2018 г.). «Структуры ДНК с I-мотивом формируются в ядрах человеческих клеток». Nature Chemistry . 10 (6): 631–637. Bibcode :2018NatCh..10..631Z. doi :10.1038/s41557-018-0046-3. ISSN  1755-4330. PMID  29686376. S2CID  13816298.
  37. ^ Канг, Хён-Джин; Кендрик, Саманта; Хехт, Сидни М.; Херли, Лоренс Х. (7 марта 2014 г.). «Транскрипционный комплекс между BCL2i-мотивом и hnRNP LL — это молекулярный переключатель для контроля экспрессии генов, который может модулироваться малыми молекулами». Журнал Американского химического общества . 136 (11): 4172–4185. doi :10.1021/ja4109352. ISSN  0002-7863. PMC 3985447. PMID  24559432 . 
  38. ^ Чжан, Си Юань; Ло, Хун Цюнь; Ли, Нянь Бин (15 июня 2014 г.). «Кристаллический фиолетовый как зонд структуры i-мотивов для обратимого и безметкового электрохимического переключения с управлением по pH». Аналитическая биохимия . 455 : 55–59. doi :10.1016/j.ab.2014.03.015. ISSN  0003-2697. PMID  24699211.
  39. ^ Warner, SL; Vankayalapati, H.; Bashyam, S.; Grand, CL; Han, H.; Von Hoff, DD; Hurley, LH; Bearss, DJ (сентябрь 2004 г.). "126 Разработка новой серии трициклических пиримидоиндольных ингибиторов, нацеленных на киназы Aurora". European Journal of Cancer Supplements . 2 (8): 41. doi :10.1016/s1359-6349(04)80134-4. ISSN  1359-6349.
  40. ^ Siddiqui-Jain, A.; Grand, CL; Bearss, DJ; Hurley, LH (23 августа 2002 г.). «Прямое доказательство наличия G-квадруплекса в промоторной области и его нацеливание с помощью малой молекулы для подавления транскрипции c-MYC». Труды Национальной академии наук . 99 (18): 11593–11598. Bibcode : 2002PNAS...9911593S. doi : 10.1073/pnas.182256799 . ISSN  0027-8424. PMC 129314. PMID 12195017  . 
  41. ^ Фернандес, Серхио; Эритха, Рамон; Авиньо, Анна; Жаумот, Хоаким; Гаргальо, Раймундо (ноябрь 2011 г.). «Влияние pH, температуры и катионного порфирина TMPyP4 на стабильность i-мотива, образованного последовательностью 5'-(C3TA2)4-3' человеческой теломеры». Международный журнал биологических макромолекул . 49 (4): 729–736. doi : 10.1016/j.ijbiomac.2011.07.004. hdl : 10261/47689 . ISSN  0141-8130. PMID  21777611.
  42. ^ Нидл, Стивен (2012), «Квадруплексы РНК», Терапевтическое применение квадруплексных нуклеиновых кислот , Elsevier, стр. 139–149, doi :10.1016/b978-0-12-375138-6.00008-x, ISBN 978-0-12-375138-6, получено 16 декабря 2020 г.
  43. ^ abcde Sedghi Masoud, Shadi; Nagasawa, Kazuo (1 декабря 2018 г.). «Лиганды, связывающие i-мотив, и их влияние на структуру и биологические функции i-мотива». Chemical and Pharmaceutical Bulletin . 66 (12): 1091–1103. doi : 10.1248/cpb.c18-00720 . ISSN  0009-2363. PMID  30504626.
  44. ^ Ни, Нэн; Цюй, Бо; Тиан, Ди; Конг, Чжиюань; Ван, Вэйпин; Гао, Чао; Сяо, Ликсин; Чен, Чжицзянь; Гун, Цихуан; Вэй, Вэй (2 мая 2013 г.). «Макромол. Хим. Физика 9/2013». Макромолекулярная химия и физика . 214 (9): 961. doi : 10.1002/macp.201370030 . ISSN  1022-1352.
  45. ^ Нагасава, Кадзуо; Седги Масуд, Шади; Цусима, Ямато; Иида, Кейсуке (2015). «Синтез макроциклических пента- и тетраоксазолов как G-квадруплексных лигандов». Гетероциклы . 90 (2): 866. doi : 10.3987/com-14-s(k)90 . ISSN  0385-5414.
  46. ^ Шэн, Киран; Ниверсон, Джозеф К.; Махмуд, Тасним; Стивенсон, Клэр Э.М.; Мэтьюз, Сьюзан Э.; Уоллер, Зои А.Е. (2017). «Идентификация новых лигандов, связывающих i-мотив ДНК, с помощью анализа смещения флуоресцентного интеркалятора». Органическая и биомолекулярная химия . 15 (27): 5669–5673. doi :10.1039/c7ob00710h. ISSN  1477-0520. PMC 5708337. PMID 28567459  . 
  47. ^ Li, X.; Peng, Y.; Ren, J.; Qu, X. (13 декабря 2006 г.). «Модифицированные карбоксилом однослойные углеродные нанотрубки селективно индуцируют формирование теломерного i-мотива человека». Труды Национальной академии наук . 103 (52): 19658–19663. Bibcode : 2006PNAS..10319658L. doi : 10.1073/pnas.0607245103 . ISSN  0027-8424. PMC 1750900. PMID 17167055  . 
  48. ^ Флеминг, Аарон М.; Дин, Юн; Роджерс, Р. Аарон; Чжу, Джуди; Чжу, Джулия; Бертон, Эшли Д.; Карлайл, Коннор Б.; Берроуз, Синтия Дж. (5 апреля 2017 г.). «4n–1 — это «сладкое пятно» в сворачивании i-мотивов ДНК гомополимеров 2'-дезоксицитидина». Журнал Американского химического общества . 139 (13): 4682–4689. doi :10.1021/jacs.6b10117. ISSN  0002-7863. PMID  28290680.
  49. ^ Райт, Элизе П.; Юпперт, Джулиан Л.; Уоллер, Зое А.Е. (13 ноября 2017 г.). «Идентификация множественных геномных последовательностей ДНК, которые образуют структуры i-мотивов при нейтральном pH». Nucleic Acids Research . 45 (22): 13095–13096. doi :10.1093/nar/gkx1178. ISSN  0305-1048. PMC 5728391. PMID  29140476 . 
  50. ^ аб Такахаши, Шунтаро; Бхаттачарджи, Снехасиш; Гош, Саптарши; Сугимото, Наоки; Бхоумик, Судипта (декабрь 2020 г.). «Преимущественное нацеливание растительного флавонола физетина на ДНК i-мотива, связанного с раком, для тераностических применений». Научные отчеты . 10 (1): 2504. Бибкод : 2020NatSR..10.2504T. дои : 10.1038/s41598-020-59343-2. ISSN  2045-2322. ПМК 7018961 . ПМИД  32054927. 
  51. ^ Зераати, Махди; Лэнгли, Дэвид Б.; Шофилд, Питер; Мойе, Аарон Л.; Руэ, Ромен; Хьюз, Уильям Э.; Брайан, Трейси М.; Динджер, Марсель Э.; Крайст, Дэниел (2018). «Структуры ДНК с I-мотивом формируются в ядрах человеческих клеток». Nature Chemistry . 10 (6): 631–637. Bibcode :2018NatCh..10..631Z. doi :10.1038/s41557-018-0046-3. PMID  29686376. S2CID  13816298.
  52. ^ Амато, Джуссара; Яккарино, Нунциа; Рандаццо, Антонио; Новеллино, Этторе; Пагано, Бруно (24 июня 2014 г.). «Неканонические вторичные структуры ДНК как мишени для лекарств: перспективы i-мотива». ХимМедХим . 9 (9): 2026–2030. doi : 10.1002/cmdc.201402153. ISSN  1860-7179. PMID  24962454. S2CID  39651503.
  53. ^ Чэнь, Юн; Цюй, Конган; Чжао, Чуаньци; У, Ли; Жэнь, Цзиньсун; Ван, Цзяси; Цюй, Сяоган (январь 2012 г.). «Взгляд на биомедицинские эффекты карбоксилированных однослойных углеродных нанотрубок на теломеразу и теломеры». Nature Communications . 3 (1): 1074. Bibcode : 2012NatCo...3.1074C. doi : 10.1038/ncomms2091 . ISSN  2041-1723. PMID  23011128.
  54. ^ Сушмита, Наутиял (июнь 2020 г.). «ДНК I-MOTIF: ЗНАЧЕНИЕ И БУДУЩИЕ ПЕРСПЕКТИВЫ».
  55. ^ Йога, YMK; Траоре, DAK; Сидики, M.; Сзето, C.; Пендини, NR; Баркер, A.; Лидман, PJ; Вилс, JA; Вилс, MCJ (1 июня 2012 г.). «Вклад первого домена K-гомологии поли(C)-связывающего белка 1 в его сродство и специфичность к C-богатым олигонуклеотидам». Nucleic Acids Research . 40 (11): 5101–5114. doi :10.1093/nar/gks058. ISSN  0305-1048. PMC 3367169. PMID 22344691  . 
  56. ^ Kaiser, Christine E.; Van Ert, Natalie A.; Agrawal, Prashansa; Chawla, Reena; Yang, Danzhou; Hurley, Laurence H. (28 июня 2017 г.). «Взгляд на сложность структур ДНК i-Motif и G-Quadruplex, сформированных в промоторе KRAS, и последующую репрессию генов под действием лекарств». Журнал Американского химического общества . 139 (25): 8522–8536. doi :10.1021/jacs.7b02046. ISSN  0002-7863. PMC 5978000. PMID 28570076  . 
  57. ^ Uribe, Diana J.; Guo, Kexiao; Shin, Yoon-Joo; Sun, Daekyu (10 мая 2011 г.). «Гетерогенный ядерный рибонуклеопротеин K и нуклеолин как транскрипционные активаторы промотора фактора роста эндотелия сосудов через взаимодействие со вторичными структурами ДНК». Биохимия . 50 (18): 3796–3806. doi :10.1021/bi101633b. ISSN  0006-2960. PMC 3119528 . PMID  21466159. 
  58. ^ Тан, Вэньхуань; Ню, Канкан; Ю, Госин; Джин, Ин; Чжан, Сиань; Пэн, Юлин; Чен, Шуна; Дэн, Хуэйминь; Ли, Шэн; Ван, Цзянь; Сун, Цишэн (5 марта 2020 г.). «Визуализация in vivo вторичной структуры ДНК i-мотива в семенниках Bombyx mori». Эпигенетика и хроматин . 13 (1): 12. дои : 10.1186/s13072-020-00334-y . ISSN  1756-8935. ПМК 7059380 . ПМИД  32138783. 
  59. ^ Ван, Цинь; Дай, Тяньюэ; Сан, Пэнфэй; Ван, Сяянь; Ван, Гуанфэн (1 августа 2020 г.). «Колориметрический и ратиометрический датчик глюкозы на основе конформационного переключения ДНК i-мотива». Talanta Open . 1 : 100001. doi : 10.1016/j.talo.2020.100001 . ISSN  2666-8319.
  60. ^ Song, Lei; Ho, Vincent HB; Chen, Chun; Yang, Zhongqiang; Liu, Dongsheng; Chen, Rongjun; Zhou, Dejian (2013). «Доставка лекарств: эффективная, pH-активируемая доставка лекарств с использованием pH-чувствительной ДНК-конъюгированной золотой наночастицы (Adv. Healthcare Mater. 2/2013)». Advanced Healthcare Materials . 2 (2): 380. doi :10.1002/adhm.201370008. ISSN  2192-2659.
  61. ^ Такахаси, Сюнтаро; Бхаттачарджи, Снехасиш; Гош, Саптарши; Сугимото, Наоки; Бхоумик, Судипта (13 февраля 2020 г.). «Преимущественное нацеливание растительного флавонола физетина на ДНК i-мотива, связанного с раком, для тераностических применений». Научные отчеты . 10 (1): 2504. Бибкод : 2020NatSR..10.2504T. дои : 10.1038/s41598-020-59343-2. ISSN  2045-2322. ПМК 7018961 . ПМИД  32054927. 
  62. ^ Ли, Тао; Фамулок, Майкл (22 января 2013 г.). «Программированная по I-мотиву функционализация наноциклов ДНК». Журнал Американского химического общества . 135 (4): 1593–1599. дои : 10.1021/ja3118224 . ISSN  0002-7863. ПМИД  23312021.