J 2024

DNA Quadruplex Structure with a Unique Cation Dependency

GAJARSKÝ, Martin; Petr STADLBAUER; Jiri SPONER; Anne Pauline Marie CUCCHIARINI; Michaela DOBROVOLNA et. al.

Základní údaje

Originální název

DNA Quadruplex Structure with a Unique Cation Dependency

Autoři

GAJARSKÝ, Martin; Petr STADLBAUER; Jiri SPONER; Anne Pauline Marie CUCCHIARINI; Michaela DOBROVOLNA; Vaclav BRAZDA; Jean-Louis MERGNY; Lukáš TRANTÍREK a Martina LENARČIČ ŽIVKOVIC

Vydání

Angewandte Chemie International Edition, WEINHEIM (GERMANY), Verlag Chemie, 2024, 1433-7851

Další údaje

Jazyk

angličtina

Typ výsledku

Článek v odborném periodiku

Obor

10400 1.4 Chemical sciences

Stát vydavatele

Německo

Utajení

není předmětem státního či obchodního tajemství

Odkazy

Impakt faktor

Impact factor: 16.900

Kód RIV

RIV/00216224:14740/24:00138656

Organizační jednotka

Středoevropský technologický institut

UT WoS

001142229900001

EID Scopus

2-s2.0-85182464964

Klíčová slova anglicky

DNA; quadruplex; unique cation dependency; NMR spectroscopy; telomere

Štítky

Příznaky

Mezinárodní význam, Recenzováno
Změněno: 13. 3. 2025 10:23, Mgr. Eva Dubská

Anotace

V originále

DNA quadruplex structures provide an additional layer of regulatory control in genome maintenance and gene expression and are widely used in nanotechnology. We report the discovery of an unprecedented tetrastranded structure formed from a native G-rich DNA sequence originating from the telomeric region of Caenorhabditis elegans. The structure is defined by multiple properties that distinguish it from all other known DNA quadruplexes. Most notably, the formation of a stable so-called KNa-quadruplex (KNaQ) requires concurrent coordination of K+ and Na+ ions at two distinct binding sites. This structure provides novel insight into G-rich DNA folding under ionic conditions relevant to eukaryotic cell physiology and the structural evolution of telomeric DNA. It highlights the differences between the structural organization of human and nematode telomeric DNA, which should be considered when using C. elegans as a model in telomere biology, particularly in drug screening applications. Additionally, the absence/presence of KNaQ motifs in the host/parasite introduces an intriguing possibility of exploiting the KNaQ fold as a plausible antiparasitic drug target. The structure's unique shape and ion dependency and the possibility of controlling its folding by using low-molecular-weight ligands can be used for the design or discovery of novel recognition DNA elements and sensors.

Návaznosti

EF18_046/0015974, projekt VaV
Název: Modernizace České infrastruktury pro integrativní strukturní biologii
EF18_070/0009846, projekt VaV
Název: MSCAfellow2@MUNI
GX19-25982X, projekt VaV
Název: Analýza replikace enterovirů s využitím elektronové mikroskopie
Investor: Grantová agentura ČR, Structural study of enterovirus replication in situ
90242, velká výzkumná infrastruktura
Název: CIISB III