Zeitschrift für Physikalische Chemie und Biophysik
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Abstrakt

Heterogenes nukleäres Ribonukleoprotein K bindet an die Cytosin-reiche Sequenz des Hypoxie-induzierbaren Faktors 1 Alpha-proximalen Promotors, der bei neutralem pH-Wert ein stabiles i-Motiv bildet

Diana J Uribe, Yoon-Joo Shin, Eric Lau, Scot W Ebbinghaus und Daekyu Sun

Der proximale Promotor des Gens des Hypoxie-induzierbaren Faktors 1 Alpha (HIF-1α) enthält einen Polypurin/Polypyrimidin-Trakt (pPu/pPy), der nachweislich 90 % seiner transkriptionellen Kontrolle beeinflusst. Die guaninreiche Sequenz dieses pPu/pPy-Trakts ist bekanntermaßen strukturell dynamisch und bildet leicht eine G-Quadruplex-Struktur mit einem Faltungsmuster von 1:6:1. In der vorliegenden Studie haben wir gezeigt, dass die cytosinreiche (C-reiche) Sequenz innerhalb des pPu/pPy-Trakts des HIF-1α-Promotors in der Lage ist, zwei große intramolekulare i-Motivstrukturen mit Faltungsmustern von 3:3:3 oder 3:4:2 nahe dem physiologischen pH-Wert zu bilden, und zwar mithilfe von Zirkulardichroismus, Brom-Footprinting und zielgerichteter Mutationsanalyse. Diese Strukturen sind die ersten bekannten i-Motive, die sich bei neutralem pH-Wert mit einem Übergangs-pH-Wert von 6,9 bilden und die sich innerhalb der proximalen Promotorsequenz von Onkogenen bilden. Darüber hinaus zeigten elektrophoretische Mobilitätsverschiebungstests (EMSA) in Kombination mit Brom-Footprinting, dass heterogenes nukleäres Ribonukleoprotein K (hnRNP K) in der Lage ist, sequenzspezifisch an den entfalteten Zustand der C-reichen Sequenz zu binden. Zusammengefasst zeigen unsere Ergebnisse, dass sich die i-Motivstrukturen, die sich innerhalb der C-reichen Sequenz des HIF-1α-Promotors bilden, unter physiologischen Bedingungen bilden können und dass hnRNP K an diese C-reiche Sequenz binden kann.