Computational modeling to understand the interaction of TMPyP4 with a G-quadruplex

G-四倍体 计算机科学 化学 天体生物学 生物 DNA 生物化学
作者
Senal D. Liyanage,Jerrano Bowleg,Steven R. Gwaltney
出处
期刊:Journal of Biomolecular Structure & Dynamics [Taylor & Francis]
卷期号:: 1-7
标识
DOI:10.1080/07391102.2024.2417378
摘要

The potential of small molecules to bind to G-quadruplex-forming sequences in oncogene promoter regions, thereby regulating their structural equilibrium, has been explored as a promising strategy for cancer chemotherapy. The model drug 5,10,15,20-tetrakis-(N-methyl-4-pyridyl)porphine (TMPyP4) has been shown to have an affinity toward G-quadruplex DNA. However, the precise sites and modes of TMPyP4 binding to G-quadruplex DNA remain a subject of debate. In this study, we focus on identifying potential binding sites on a mutant c-MYC sequence known to fold into a single 1:2:1 loop isomer quadruplex. Our findings provide insights into the 4:1 stoichiometry reported for TMPyP4 binding to this G-quadruplex. Binding enthalpy and free energy calculations show that intercalation of a TMPyP4 molecule between the quadruplexes is thermodynamically favorable. Our calculations suggest that two of the binding sites are located at the top and bottom of the quadruplex, respectively, while the remaining two are likely intercalations.
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