Ein stabil protoniertes Adenin‐Nukleotid mit einem extrem verschobenen pKa‐Wert stabilisiert die Tertiärstruktur eines GTP‐bindenden RNA‐Aptamers. (25th November 2016)

• Record Type: Journal Article
• Authors: Wolter, Antje C.; Weickhmann, A. Katharina; Nasiri, Amir H.; Hantke, Katharina; Ohlenschläger, Oliver; Wunderlich, Christoph H.; Kreutz, Christoph; Duchardt‐Ferner, Elke; Wöhnert, Jens
• Is Part Of: Angewandte Chemie. Volume 129:Number 1(2017)
• Page Start: 412
• Page End: 415
• Publication Date: 2016-11-25
• Subjects: Aptamere -- GTP -- NMR-Spektroskopie -- Protoniertes Adenin -- RNA-Strukturen; Chemistry -- Periodicals; 540
• DOI: 10.1002/ange.201609184
• Languages: English
• ISSNs: 0044-8249

Abstract

Abstract: RNA‐Tertiärstrukturmotive werden durch viele verschiedene Wasserstoffbrücken stabilisiert. Protonierte A‐ und C‐Nukleotide werden normalerweise nicht als geeignete Bausteine für solche Motive betrachtet, da ihre p K a ‐Werte weit vom physiologischen pH‐Wert entfernt sind. Hier beschreiben wir die NMR‐Struktur eines in vitro selektierten GTP‐bindenden RNA‐Aptamers gebunden an GTP mit einer sehr komplexen Tertiärstruktur. Es enthält ein neuartiges, durch ein protoniertes A stabilisiertes Basenquartett. Aufgrund der besonderen strukturellen Umgebung innerhalb des Basenquartetts im GTP‐Komplex ist der p K a ‐Wert für die Protonierung dieses A‐Nukleotides im Vergleich zum p K a ‐Wert für A‐Nukleotide in einzelsträngiger RNA um mehr als fünf pH‐Einheiten verschoben. Dies ist die größte bisher beschriebene Verschiebung des p K a ‐Wertes für ein A in strukturierten Nukleinsäuren. Sowohl die Vorfaltung der RNA als auch die Ligandenbindung tragen zu dieser Verschiebung des p K a ‐Wertes bei. Abstract : A + : Als Teil eines neuartigen Basenquartetts erfüllt ein protoniertes Adenin‐Nukleotid eine wesentliche architektonische Rolle bei der Erkennung von GTP durch ein Klasse‐II‐RNA‐Aptamer. Dabei wird für das Adenin‐Nukleotid eine Verschiebung des p K a ‐Wertes um etwa 5 pH‐Einheiten beobachtet. Protonierte Nukleotide sollten als Bausteine von RNA‐Strukturelementen routinemäßig in Betracht gezogen werden.