核磁共振解析 RKEC1 DNA 适配体结合多巴胺的原子结构与折叠特征

《Nature Communications》：Unconventional DNA architecture in a dopamine–bound aptamer complex

　　

摘要

适配体是一种被选用来结合特定目标的寡核苷酸。尽管功能性DNA适配体的应用越来越广泛，但对其结合机制的了解仍然有限，因为仅在极少数情况下才在原子层面对其结构进行了研究。在这项研究中，我们利用核磁共振（NMR）光谱技术获得了RKEC1的结构细节。RKEC1是一种经过简化的DNA适配体，此前已有研究报道它能与多巴胺结合。研究发现，当配体与RKEC1结合后，它会形成一种紧凑的结构，这种结构中不存在沃森-克里克双链结构或G四链结构的核心区域，这与几乎所有已预测和观察到的DNA适配体折叠方式都截然不同。这些原子级别的结构特征解释了RKEC1对多巴胺的特异性。通过确定的DNA折叠结构，我们为生物传感器的设计提供了指导。此外，该研究还表明DNA的折叠方式能够形成类似RNA的丰富构象多样性，从而扩展了传统上由预测算法所能捕捉到的结构信息范围。