一类DNA折叠/结构统称为G-四链体(G4),通常在鸟嘌呤富基因组的区域中形成。G4 DNA被认为在基因转录和端粒介导的端粒维持中具有功能作用,因此是药物的靶标。导致鸟嘌呤四局部堆叠的分子相互作用的细节并不理解,这限制了G4序列的可药用性的合理方法。为了进一步探索这些相互作用,我们采用了电子振动 - 二维红外线(EVV 2DIR)光谱法,以测量由MyC2345核苷酸序列形成的平行链链G- Qu-Qu-Qu-Qu-Qubadruplex DNA的扩展振动偶联光谱。我们还跟踪了与G4折叠相关的结构变化,该变化是K + -ION浓度的函数,以产生进一步的见解。为了对折叠过程在振动耦合特性方面产生的结构元素进行分类,我们使用了使用密度功能理论的量子化学计算。这导致了与给定结构相关的耦合光谱的预测,这些耦合光谱与从EVV 2 -DIR光谱获得的实验耦合数据进行了比较。总体而言,在折叠过程中对102个耦合峰进行了实验鉴定并遵循。注意到了许多现象,并与折叠形式的形成相关。这包括频率变化,交叉强度的变化以及新耦合峰的出现。可以将新峰分配给复合物中特定化学基团之间的耦合,我们使用2DIR数据在我们的实验条件下为这种特定类型的G4提出了折叠序列。总体而言,实验2DIR数据和DFT计算的组合表明,在添加钾离子之前,在初始DNA中可能已经存在鸟嘌呤四重奏,但是这些四重奏是未储存的,直到添加钾离子为止,在这一点上形成了完整的G4结构。
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