原卟啉IX选择性识别G-四链体DNA的分子机制：3′端G-四联体结合的结构解析

本期推荐：来自国际团队的研究人员通过核磁共振(NMR)技术，揭示了天然卟啉化合物原卟啉IX(PPIX)特异性结合平行G-四链体(G4)DNA 3′端G-四联体的分子机制。研究发现PPIX与[d(TTAGGG)]4形成1:1复合物(结合常数约1 μM?1)，而3′端胸腺嘧啶会阻碍结合。该研究为开发靶向G4的卟啉类药物提供了关键结构依据。

　　

在核酸结构生物学领域，一项突破性研究揭开了血红素前体分子原卟啉IX(Protoporphyrin IX, PPIX)与特殊DNA结构相互作用的奥秘。这种被称为G-四链体(G-quadruplex, G4)的DNA构型，由富含鸟嘌呤的序列折叠形成四链结构，在端粒维持和基因调控中扮演关键角色。

研究人员运用高分辨核磁共振波谱(NMR)技术，首次捕捉到PPIX精准锚定在平行型G4结构3′端G-四联体(G-quartet)的分子影像。实验数据显示，PPIX与端粒重复序列[d(TTAGGG)]₄形成稳定的1:1复合物，结合亲和力达到1 μM^?1量级。有趣的是，当3′端存在胸腺嘧啶修饰时([d(TTAGGGT)]₄)，这种特异性结合便受到显著抑制。

该发现不仅阐明了卟啉类化合物识别核酸的精确分子坐标，更为设计靶向G4结构的抗癌药物提供了全新思路。由于G4结构广泛存在于癌基因启动子和端粒区域，这项研究可能为开发基于PPIX的核酸靶向疗法开辟道路。