JNA 核酸杂志 2090 - 021 x 2090 - 0201 Hindawi 10.1155 /一百〇七万九千一百九十一分之二千〇一十八 1079191 编辑 G-Quadruplexes (GQU) http://orcid.org/0000-0003-2650-2925 海德尔 Shozeb 1 帕金森 加里·N。 1 沼泽 托马斯·C。 2 1 伦敦大学药学院 伦敦大学学院 伦敦 英国 ucl.ac.uk 2 化学系 圣托马斯大学 圣保罗 美国 stthomas.edu 2018 三十 4 2018 2018 04 03 2018 07 03 2018 三十 4 2018 2018 Shozeb Haider等人版权所有 这是一篇在知识共享署名许可下发布的开放访问的文章,该许可允许在任何媒介上不受限制地使用、发布和复制,只要原稿被正确引用。

在这个特别版的文章提供了复杂性鸟嘌呤碱和他们的修饰在两个较低和复杂的有机体和真核生物的观点。众所周知,鸟嘌呤核苷酸和富含鸟嘌呤的核酸具有自结合形成高度稳定结构的倾向,其共同的结构基序为四个Hoogsteen h键共面鸟嘌呤,称为g -四重奏(又名g -四分体)。与沃森-克里克碱基配对结构相比,堆叠g -四重奏的一个相对显著的特征是存在一个协调口袋,该口袋经常被各种生理阳离子如K所占据+, N H 4 + ,钙2 +和钠+以及其他如Sr2 +和铅2 +。总体而言,G-四结构的稳定性和形态是由本征和外部因素(例如,序列和协调阳离子)与越来越程度的可预测的组合的影响。在信息代谢的更广泛的作用G-四打的也有证据在过去几十年给我们对癌症和类似疾病的潜在治疗靶点突飞猛进。此外,关键的互动,鸟嘌呤品牌已经使用了他们的电化学生物传感器和纳米器件的开发应用。

V. Viglasky等人发表了两篇文章。在一篇文章中,他们扫描了人类和猿类免疫缺陷原病毒的基因组,以确定g -四倍体的形成序列。他们解释说,针对HIV的g -四复合体提供了一个有吸引力的治疗靶点,这将在开发新的抗病毒疗法中特别有用。对g富集区的分析可以为研究人员找到可能对特定类型的病毒感兴趣的特定靶点提供途径。在另一篇文章中,他们追踪了染色体端粒序列修饰的影响 四膜虫和人类的重复。人类端粒序列和原生动物端粒序列只有一个嘌呤碱基不同(TTAGGG到TTGGGG)。他们继续证明,虽然替代并不影响g -四丛的形成,但它确实会导致拓扑结构的改变。结果还表明,取代基衍生物的稳定性随取代基数目的增加而增加。这种观察与在人类端粒序列中观察到的现象有些类似,在人类端粒序列中,根据化学环境的不同,同一TTAGGG序列可以采用六种不同的拓扑类型。

g四联功能的重要性可以通过与g四联功能相关的蛋白质的数量来强调。虽然g -四链被吹捧为潜在的药物靶点,小分子化合物也正在开发中,但对于这些多链核酸结构如何与蛋白质相互作用仍知之甚少。S. A. McKenna等综述的重点是蛋白质和小肽对g -四复合体的识别和比较,主要考虑到x射线晶体结构和核磁共振结构,以及结合特异性的生化研究。这些结构特征可用于研究和合理设计蛋白质- g四联体相互作用的分子。

在另一篇文章,J.鹭回顾天然碱基病变和合成的核苷酸的结构稳定性。所述经修改的G-四链体的褶皱和超过70合成的立体化学偏好和核苷酸为取代的天然的天然衍生物的热力学稳定性的全面审查确定的稳定性和它们的构象。核苷酸类似物的稳定性取决于糖苷键的构象,其发生的位置,并且所述四重折叠。碱基修饰持有表观遗传学研究极端重要性。成的G-四链体结构的稳定性的热力学见识可以工程化稳定G-四链拓扑结构和在探索碱基修饰对G-四链结构的动作都是有用的 体外 在活的有机体内

在另一篇文章中,G武等人。探索一个五十年的老问题,什么是5'-GMP螺旋结构的手性?他们的报告,用NMR和IR光谱,螺旋,其中包含每4圈,只有15个核苷酸的结构细节C3'-糖起皱。在pH为8至5的结果在螺旋是不含Na组成的开关+离子,其是形成鲜明对比,在pH 8形成的5'-GMP螺旋其中中央通道中填充有Na +离子。

在另一篇文章中,a.m. Oliveira-Brett等回顾了g -四复合体作为生物传感器应用的最新进展。由于电化学响应对DNA从单链、双链或发夹结构转变为g四链结构的变化特别敏感,因此g四链电化学生物传感器受到了特别的关注。随着g -四联体适配体数量的增加,这些适配体结合了g -四联体的刚度和自组装的多功能性以及与多种分子靶点结合的高特异性,使得构建具有更高选择性和敏感性的生物传感器成为可能。摘要综述了g四联体电化学生物传感器的电化学表征、设计及其在评价金属离子、g四联体配体和其他有机小分子、蛋白质和细胞中的应用。介绍了g四复合体的电化学和原子力显微镜表征。讨论了不同的g四联体电化学生物传感器的设计策略,基于DNA折叠成g四联体,g四联体适配体的使用,或g四联体DNAzymes的使用。

致谢

最后,本次发行的编辑要感谢所有参与的同行评审过程中,作者和审稿。

Shozeb海德尔 加里·帕金森N. 托马斯·马什C.