结晶替代DNA结构揭示胰岛素和糖尿病

伦敦大学学院领导的一个研究小组揭示了胰岛素基因中一种替代DNA形状的第一种晶体结构

DNA被广泛认为是由两条相互缠绕的链组成的，称为双螺旋，但DNA也有可能改变形状和结构。这项发表在《自然通讯》上的新研究首次通过结晶揭示了一种名为i-motif的DNA结构的细节

Co-lead的作者ZoëWaller博士（伦敦大学学院药学院）说，“DNA是我们的遗传物质，它的结构通常看起来有点像一个被称为双螺旋的扭曲阶梯。这种形状是标志性的，但存在替代性的DNA结构，被认为可能在糖尿病或癌症等遗传疾病的发展中发挥作用。”折叠成不同的DNA结构和形状。我们还知道，DNA的这一区域在人与人之间是不同的。我们的工作表明，这些不同的序列变体折叠成不同形状的DNA，这是研究人员使用X射线晶体学观察DNA结构的重要方法

Waller博士解释说：“我们能够结晶出一种称为‘i-motif’的四链DNA结构。我们的晶体使我们能够使用X射线准确地确定这种DNA的结构。这表明某些DNA序列具有特殊的额外相互作用，有助于它们更容易地形成替代DNA结构。”

科学家们开发的晶体结构可以使基于计算的药物发现用于靶向胰岛素基因的i-基序，因为当科学家知道特定的3D形状时，他们可以数字化设计分子并对其进行建模，看看它们是否适合

当科学家们知道哪种化学物质最适合药物靶点时，他们就可以使用特定的化学物质开发新药——这一过程称为理性设计

作为这种类型的第一种晶体结构，研究人员表示，除了形成这种DNA形状的胰岛素基因外，它还可以作为基因组中其他靶标的模型

Waller博士补充道：“这项研究意味着现在我们可以利用DNA的形状来设计分子来结合这些结构，这可以开发成药物和潜在的药物。”