2D NMR studies of a triple helix

Centre de Biophysique Moléculaire, 45071 Orléans Cedex 02, France.

Abstract

2D NMR spectra (NOESY, COSY, HOHAHA) of the duplex 5'CTAGGAAGG 3'-3' GATCCTTCCG 5' were obtained in D₂O and H₂O. All the nonexchangeable (excepted the H₅'-H₅") and exchangeable protons resonances were sequentially assigned. Structural informations derived from the relative intensity of COSY and NOESY maps revealed that the duplex adopts a B-type conformation. Adding the deoxyoligonucleotide d(TC*C*TTC*C), where C* is a 5 methyl cytosine, to the duplex induced only slight modifications at pH 7.0. Lowering the pH until 4.5 lead to important changes of the spectra. We showed that the protonated cytosines induced a triplex formation with Hoogsteen pairing of the third strand (C⁺.G.C and T.A.T triplet).

Résumé

Des spectres de RMN 2D (NOESY, COSY, HOHAHA) de la double hélice 5'CTAGGAAGG 3'-3' GATCCTTCCG 5’ ont été obtenus dans D₂O et H₂O. Toutes les résonances des protons non-échangeables (exceptés les H₅'-H₅") et échangeables ont été attribuées séquentiellement. Les informations structurales obtenues montrent que la double hélice formée est de type B. L’addition du deoxyoligonucleotide d(TC*C*TTC*C) à la double hélice, où C* représente une 5 méthyl cytosine, apporte peu de modifications au spectre à pH 7.0, alors que l’acidification du pH jusqu’à 4.5 provoque d’importants changements. Les expériences NOESY effectuées dans H₂O sur ce mélange montrent que la protonation des cytosines permet la formation d’une triple hélice avec un appariement de type Hoogsteen du troisième brin (C⁺.G.C et T.A.T triplet).