研究人员解释了DNA适体 - ATP复合物的三级结构并改善结合亲和力

DNA适体是生物传感,生物成像和疗法的强大分子工具。但是,对其三级结构和结合机制的有限理解阻碍了他们的进一步优化和应用。

来源:英国物理学家网首页
DNA可以具有许多基因突变和变化。学分:NIH

DNA适体是生物传感,生物成像和疗法的强大分子工具。但是,对其三级结构和结合机制的有限理解阻碍了他们的进一步优化和应用。

三磷酸腺苷(ATP)是一种细胞能代谢中的中央代谢物,是适体发育的关键靶标。最近据报道,DNA适体1301b与一个分子的ATP结合,离解常数(KD)约为2.5 µm。但是,1301b识别ATP识别的结构基础尚不清楚,缺乏指导原则以进行理性优化。

Aptamer d

In a study published in PNAS, a team led by Prof. Tan Weihong, Prof. Han Da, and Prof. Guo Pei from the Hangzhou Institute of Medicine (HIM) of the Chinese Academy of Sciences determined the tertiary structure of a DNA aptamer-ATP 1:1 binding complex, revealed the recognition mechanism, and engineered an optimized DNA aptamer with a submicromolar KD for ATP结合,迄今为止,它显示出对ATP结合DNA适体的最高亲和力。

pnas

研究人员确定了缩短变体的1301b_v1的核磁共振(NMR)结构的解决方案,该结构与ATP复杂。该结构显示了一个“ L”形的结构,其中ATP插入了由两个内部环形成的结合袋中,这是通过与鸟嘌呤键合稳定的,并与相邻基地堆叠了相互作用。

核磁共振

此外,研究人员还表明,MG2+离子促进1301b_v1形成半折叠结构,并通过中和DNA和ATP的负电荷磷酸盐基团进一步稳定结合复合物,这表明APTAMER通过适应性识别机制识别ATP。

2+ 绑定亲和力 更多信息: 国家科学院的会议录 doi:10.1073/pnas.2506491122 期刊信息: