Передумови/Мета. Циклічна GMP–AMP синтаза (cGAS) — це цитозольний сенсор ДНК, який ініціює вроджену імунну сигналізацію шляхом розпізнавання дволанцюгової ДНК і синтезу 2'3'-cGAMP. Хоча вплив довжини та послідовності ДНК на активацію cGAS добре вивчений, вплив структури нуклеїнових кислот і хімічних модифікацій залишається погано вивченим, що обмежує раціональне проєктування синтетичних нуклеїнових кислот із контрольованими імуностимулюючими властивостями [1]. Метою дослідження було порівняти здатність канонічних і структурно модифікованих нуклеїнових кислот, включаючи длДНК, дсДНК, РНК, ДНК з невідповідністю та LNA-базованим XNA, активувати cGAS in vitro. Методи. Каталізаторні домени cGAS у людей і мишей (hcGAS_cat і mcGAS_cat) експресувалися в Escherichia coli Rosetta (DE3) і очищувалися як описано раніше [2]. Дволанцюгові варіанти нуклеїнових кислот були отримані шляхом відпалу комплементарних олігонуклеотидів. cGAS (125 nM) інкубували зразками нуклеїнових кислот (600 nM) у реакційному буфері, що містив 20 mM Tris-HCl (pH 7,5), 25 mM NaCl, 10 mM MgCl₂, 1 μM ZnSO₄, 1 μM DTT, 1 mM ATP і 1 mM GTP при 25° C. протягом 4 годин. Реакції були завершені ацетонітрилом, а утворення 2'3'-cGAMP кількісно оцінювалося HPLC за допомогою амідної колонки ACQUITY UPLC BEH та зовнішньої калібрувальної кривої. Результати. І hcGAS_cat, і mcGAS_cat виробляли найбільшу кількість 2′3′-cGAMP за наявності позитивного контрольного ISD70. Серед протестованих варіантів дсДНК (45 bp) значно активувала обидва ферменти, тоді як длДНК та РНК викликали мало або відсутню активність. Випуклість ДНК, з невідповідностями, що вводилися кожні 5 або 10 bp, активувала каталізаторні домени cGAS людини та миші до рівнів, порівнянних із тими, що індукуються канонічною дсДНК. Аналогічно, включення залишків LNA кожні 10 bp суттєво не впливало на активність cGAS. Загалом, hcGAS_cat показав ширший профіль активації, ніж mcGAS_cat, реагуючи подібно до варіантів дсДНК на 17 і 45 bp. Натомість mcGAS_cat продемонстрував більшу селективність для довших фрагментів дсДНК. Висновки. Ці результати свідчать, що помірні структурні спотворення та періодичні заміщення ЛНК добре переносяться обома ортологами cGAS. Крім того, ширша чутливість hcGAS_cat порівняно з mcGAS_cat свідчить про відмінності у структурних вимогах до активації cGAS, які є специфічними для виду.