Biopolym. Cell. 2026; 42(Special Issue):37.
Біоінформатика та ШІ в біомедичних дослідженнях та розробці
Ймовірний G-пентаплекс у ДНК патогена, передбачений за допомогою AlphaFold 3 AI
- ННЦ «Інститут експериментальної та клінічної ветеринарної медицини»
вул. Григорія Сковороди, 83, Харків, Україна, 61023 - Харківський національний медичний університет пр. Науки, 4, Харків, Україна, 61022
- ТОВ «Інститут фізіологічних активних сполук» пр. Науки, 58, Харків, Україна, 61072
Abstract
Передумови. G-квадруплекси (G4s) — це неканонічні вторинні структури, що складаються з двох або більше плоских G-тетрад, утворених чотирма гуанідинами і стабілізованих водневими зв'язками Гугстіна, суперпозицією та координаційними іонними взаємодіями. Наразі формування G-пентаплексів (G5s) визначено лише для структур, що містять гуанідин, замінений його ізомером, ізогуанідином [1]. Метою було визначити ймовірний G4 з двох тетрад у геномі бічових мікобактерій. Методи. Програмне забезпечення QGRS Mapper використовувалося для пошуку мотивів, багатих на G, у чутливості до ДНК та антисенсових ланцюгах референсної деформації M. bovis AF2122/97 [2]. 3D-моделі G4s і G5 були створені компанією AlphaFold 3 AI (AF3) з 10 іонами K+ [3]. Результати. Ідентифіковано 4345 ймовірних G4 у сенсорному ланцюгу та 4649 G4 з двох тетрад антисенсової ДНК референтного штаму AF2122/97 M. bovis, які характеризуються типовими параметрами для таких G4 з петлею від 1 до 3 nt, тобто G-бал коливався від 19 до 21, довжина — від 11 до 17 nt. Під час аналізу згаданих G4 було привернуто увагу на паліндром, багатий на G, довжиною 14 n, для якого було виявлено 16 повторів у сенсі та 6 повторів у антисенсовому ланцюгу. 3D-модель цього аптамера — це G5, яка складається з двох плоских G-пентад, стабілізованих відповідно 11 і 7 водневими зв'язками, а також стеку і двох координацій іонів K+, на відміну від G4, де один іон K+ локалізований між двома тетрадами. Ймовірний G5 ідентифікували у Sensory and Antisense DNA Strands CDC1551 M. tuberculosis, 1331 данський M. bovis BCG, поданий на вакцинацію в Україні – PA14 Pseudomonas aeruginosa. Висновки. Було ідентифіковано ймовірний G5, що складається з двох пентад у сенсових та антисенсових ланцюгах M. bovis, а AF3 прогнозували з високою надійністю (pLDDT>90). Він локалізований у генах, що кодують сімейства PE-PGR та PPE — білках, які відіграють ключову роль у взаємодіях хазяїна і патогена, модуляції імунного імунного захисту хазяїна. Грант. 35.00.03.02 з НААН України.
Keywords: G-пентаплекс, G-квадруплекс, Mycobacterium bovis, AlphaFold 3, Pseudomonas aeruginosa, Mycobacterium tuberculosis
Повний текст: (PDF, англійською)
