来源：华中农业大学2022年1月12日12:33

近日，国际学术期刊《美国化学学会会刊》在线发表了华中农业大学动物科学与技术学院、动物医学院邓果教授团队和伦敦大学学院(UCL)药学院Shozeb Haider教授的合作研究成果，题目为《配体诱导的力学洞见》

近日，国际学术期刊《美国化学学会杂志》在线发表了华中农业大学动物科学与技术学院、动物医学院邓果教授团队和伦敦大学学院(UCL)药学院肖泽布海德尔教授的合作研究成果。标题为“配体诱导的核糖核酸g-四联体x展开的力学见解”。通过计算模拟结合生化实验揭示了卟啉化合物TMPyP4破坏RNA G-四链体结构的机理。为研究G-四链体与配体的相互作用以及设计靶向RNA G-四链体的稳定剂提供了新思路。

G-四链体是由富含鸟嘌呤的序列折叠而成的特殊核酸结构。它的形成会影响基因复制、转录和翻译的过程。加入小分子破坏特定G-四链体的结构，可以简单快速地减少其对生物过程的干扰。但目前破坏G-四链体结构的小分子在实验中只是偶然选择(如TMPyP4)。我们对小分子破坏其结构的机制知之甚少，因此无法针对特定的G-四链体结构设计特定的稳定剂。为了开发一种用于反向验证G-四链体功能的小分子工具，揭示G-四链体结构稳定器的机理，开发设计方法，这是非常必要的。

早期，邓果教授团队在伪狂犬病病毒唯一的直系早期基因IE180 3’UTR区鉴定出一个RNA G-四链体可形成序列，促进了IE180的表达和病毒的增殖。发现TMPyP4破坏了G-四链体结构，对病毒表现出明显的抑制作用(RNA Biology，2020)。通过单波长异常散射分析了TMPyP4和RNA G-四链体的两种复杂结构(核酸研究，2020)。

基于复杂结构和生物物理实验，团队成员猜测小分子和G-四链体的两种复杂结构可能是小分子破坏G-四链体过程中的两种状态，因此采用了增强采样的分子动力学模拟，发现小分子TMPyP4在解开G-四链体结构之前先与G-四链体结合，在环区的引导下， G-四链体表面形成的小分子(四个鸟嘌呤通过氢键结合)小分子斜插在凹槽和G-四链体交界处的构象是促进G-四链体解链的关键状态。

本工作将计算模拟与生化实验分析相结合，揭示了小分子改变G-四链体构象的动态转化机制。基于跃迁的关键态，有望设计出高选择性的G-四链体稳定器。这项工作为G-四链体的功能研究或靶向G-四链体的抗病毒药物的分子设计提供了新的思路。(100yiyao.com)

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