グアニンオリゴヌクレオチドの酸化ストレスを調べるための解析的・構造的研究

Analytical and Structural Studies for the Investigation of Oxidative Stress in Guanine Oligonucleotides.

• Györgyi Ferenc
• Zoltán Váradi
• Zoltán Kupihár
• Gábor Paragi
• Lajos Kovács

抄録

DNA損傷はエピジェネティックな影響に決定的な役割を果たしています。グアニン（G）の8-オキソ-7,8-ジヒドログアニン（OG）への最も一般的な変化のようなDNA損傷の検出と解析は、癌研究の重要な要素である。特にG四重構造(GQ)については、非正規DNA配列の最もよく知られた例の一つである。本研究では、GQ形成能を有するオリゴヌクレオチド中のOGの検出に関連した分析法の概要を示した。過去5年間の研究成果を中心に、専用電極のような新しい電気化学的手法を概観した。また、さまざまな光学的手法（蛍光光度法、共鳴光散乱法、紫外線照射法）やハイフン検出法、構造解析法（CD,NMR,融解温度解析、ナノ細孔検出法）もOG検出に適用した。さらに、GQ関連の計算シミュレーションもまとめた。これらの結果から、OGの検出とGQのような高次構造におけるOGの存在の影響を解析することは、今なお関心が高まり続けている最先端の研究ラインであることが明らかになった。

DNA damage plays a decisive role in epigenetic effects. The detection and analysis of DNA damages, like the most common change of guanine (G) to 8-oxo-7,8-dihydroguanine (OG), is a key factor in cancer research. It is especially true for G quadruplex structure (GQ), which is one of the best-known examples of a non-canonical DNA arrangement. In the present work, we provided an overview on analytical methods in connection with the detection of OG in oligonucleotides with GQ-forming capacity. Focusing on the last five years, novel electrochemical tools, like dedicated electrodes, were overviewed, as well as different optical methods (fluorometric assays, resonance light scattering or UV radiation) along with hyphenated detection and structural analysis methods (CD, NMR, melting temperature analysis and nanopore detection) were also applied for OG detection. Additionally, GQ-related computational simulations were also summarized. All these results emphasize that OG detection and the analysis of the effect of its presence in higher ordered structures like GQ is still a state-of-the-art research line with continuously increasing interest.