近日，我院孔令义/王凯波团队在权威期刊Angewandte Chemie International Edition上在线发表了题为 " Oxidative Damage Fine-Tunes G-Quadruplex Structures in Human Gene Promoters "的最新研究成果。我校博士研究生王宇和王莹莹为论文第一作者，孔令义教授、王凯波研究员为通讯作者，中国药科大学为唯一通讯单位。
活性氧（ROS）作为细胞代谢的天然副产物，在正常生理条件下参与调控细胞增殖、分化和免疫应答等过程。然而，当细胞受到内外因刺激使得ROS过度积累时，会引发DNA氧化损伤，威胁基因组稳定性，并与衰老和癌症的发生密切相关。在DNA碱基中，鸟嘌呤（G）因具有最低的氧化还原电位最易被氧化，生成8-氧代鸟嘌呤（O8G），由于G4结构本身由富G序列构成，其稳定性和调控功能易受到ROS及O8G修饰的影响。碱基切除修复通路中的关键DNA糖基化酶Neil3，负责识别并清除氧化损伤碱基。团队研究发现，NEIL3基因启动子序列主要形成parallel型与（3+1）hybrid-1型两种G4拓扑结构，呈现显著的结构多态性。位点特异性O8G修饰显著限制了NEIL3启动子G4的结构多态性，并选择性稳定parallel或（3+1）hybrid-1型G4结构，揭示了氧化碱基损伤在调控G4结构选择与功能转化中的关键作用。
该研究强调了O8G诱导的G4结构可塑性在细胞应对氧化应激及调控基因表达过程中的重要作用。解析的高分辨率溶液结构为后续机制研究提供了关键的结构框架，并为开发针对癌症及神经退行性疾病的G4靶向治疗策略提供了潜在理论支持。
氧化损伤精准调控NEIL3启动子G-四链体结构变化
本研究工作得到了国家自然科学基金、江苏省双创团队、江苏省自然科学基金、中央高校基本科研业务费等资助。
全文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202526126