首次发现！中科院合肥研究院发现自我动态组装的三聚G-四链体结构

端粒DNA形成的G-四链体结构与抑制癌症密切相关，是优良抗癌靶点。一般情况下来说，大规模的G-四链体（GQ）主要被一个，两个或四个富含G的寡聚体折叠，很少有例外。目前被公开报道的分子间G-四链体主要为二聚或四聚结构，而经自我三聚所形成的三分子G-四链体结构还未被报道过。

近日，中国研究院合肥物质科学研究院强磁场科学中心展示了仅通过d（GTTAGG）在Na +溶液中的自三聚而组装的三分子G-四链体的第一个NMR溶液结构。

研究展示了三分子G-四链体（tri-GQ）的第一个NMR溶液结构，该结构是通过d（GTTAGG）的自三聚而组装而成的，在Na +溶液中并具有适度的K+阳离子耐受性。此三GQ具有两个堆叠的G型四边形，并具有新颖的三链折叠拓扑结构，折断的G柱和两个宽度不规则的凹槽。

（A：示意性折叠拓扑，B：由d（GTTAGG）自组装的tri-GQ的一个代表性卡通精细结构。图片摘自论文）

折叠的三分子G-四链体与未折叠的d（GTTAGG）单链之间在17°C的时间尺度上自发发生快速链交换，这两个物种在动态平衡中共存。因此，此三分子G-四链体不仅是静态结构，而是动态组装。而且，只有在高于18mM的极高链浓度下，另一个具有四聚体（2 + 2）反平行拓扑的次要四-四链体才变得明显。序列d(GTTAGG)可以看作是人类端粒DNA的读框移位单重复，或者是Bombyx mori端粒DNA的1.5重复。

多态性一直被认为是G-四链体的固有特征，该研究结果的发现将使G-四链体结构更加多样化，并可能带来更多的功能应用。

该研究成果以论文形式在线发表于Nucleic Acids Research期刊上，题为“NMR structural study on the self-trimerization of d(GTTAGG) into a dynamic trimolecular G-quadruplex assembly preferentially in Na+ solution with a moderate K+ tolerance”。

论文链接：

https://doi.org/10.1093/nar/gkab028