质谱法研究N-myc基因中G-四链体的形成与小分子识别

【作者】 李方园； 陈瀚； 周江； 袁谷；

【机构】 北京大学化学与分子工程学院；

【摘要】 癌基因功能区含有大量可以形成G-四链体结构的富G序列,G-四链体与双链DNA结构之间的显著差异使得配体能够选择性地识别G-四链体结构,因此基于G-四链体调控基因生物功能可成为研究癌症等人类重大疾病的新策略。N-myc原癌基因属于MYC家族中的一员,与多种基因的表达调控过程有关,参与细胞增殖、生长、凋亡和分化等重要生理过程。本研究首先采用电喷雾离子化质谱(ESI-MS)、圆二色谱(CD)等波谱分析技术研究N-myc富G序列在溶液中形成G-四链体的能力,结果表明此序列可以形成含有三层G-四分体平面的平行链G-四链体结构,与NMR结构相符合。在研究多种配体分子与N-myc基因富G序列的结合时,发现了新的G-四链体识别小分子enniatin B对N-myc基因G-四链体具有高亲和性和高选择性的识别,enniatin B与N-myc G-四链体优异的结合能力和良好的选择性使得其可能成为调控N-myc基因功能的探针分子。同时,还发现互为旋光异构体的tetrandrine与isotetrandrine与N-myc G-四链体之间所形成氢键的强度与取向不同,其结合能力差异性十分显著(图1),表明配体分子的旋光异构性对G-四链体识别具有重要的影响。更多还原