在PDGFR-β基因启动子中形成的G-四联体（G4s）是转录调节剂，易于小分子靶向。小檗碱（Berberine，BER）是一种临床上重要的天然异喹啉生物碱，由于其潜在的抗癌作用而受到越来越多的关注。以前研究表明，PDGFR-β基因启动子形成了一个独特的空缺G4（vG4），可以被鸟嘌呤代谢物（如dGMP）填充和稳定。有鉴于此，美国普渡大学的Danzhou Yang等研究人员，报道了小檗碱与PDGFR-β启动子中形成的dGMP-填充空位G-四联体结合的三元络合物的结构。

本文要点

1）研究人员报道了在钾溶液中，小檗碱与PDGFR-βvG4中的dGMP填充物结合的三元络合物的高分辨率NMR结构。其是vG4中填充物的首个小分子复合结构。

2）该三元络合物与小檗碱分子的结合化学计量比为2:1:1，小檗碱分子结合在PDGFR-βvG4中5′-dGMP填充物的5′端和3′端。每个小檗碱从5′-或3′-侧翼序列招募相邻腺嘌呤残基，形成一个“准三联体平面”，分别覆盖vG4填充物的外部G-四分体。

3）值得注意的是，小檗碱覆盖并稳定dGMP中的填充物。小檗碱的结合涉及π堆积和静电相互作用，dGMP中的填充物被小檗碱覆盖并得到很好的保护。NMR结构可以指导以PDGFR-βvG4或dGMP填充vG4为目标的小檗碱类似物的合理设计。

本文研究的结构为设计靶向vG4s的小分子鸟嘌呤结合物提供了分子基础。

参考文献：

Kai-Bo Wang, et al. Solution Structure of Ternary Complex of Berberine Bound to a dGMP–Fill-In Vacancy G-Quadruplex Formed in the PDGFR-β Promoter. JACS, 2021.

DOI：10.1021/jacs.1c06200

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.1c06200