Präzise Abstandsmessungen in DNA‐G‐Quadruplex‐Dimeren und Sandwichkomplexen über gepulste dipolare EPR‐Spektroskopie

DNA‐G‐Quadruplexe weisen eine starke Tendenz zur Bildung übergeordneter Strukturen, wie π‐π‐gestapelte Dimere oder Aggregate, mit aromatischen Bindungspartnern auf. Verlässliche Methoden zur Strukturaufklärung dieser nicht‐kovalenten Addukte sind rar. Hier verwenden wir künstliche, quadratisch‐planare Cu(Pyridin) 4 ‐Komplexe, die kovalent in tetramolekulare G‐Quadruplexe eingebaut werden, als rigide Spinmarker zum Nachweis dimerer Strukturen und zur Messung intermolekularer Cu 2+ ‐Cu 2+ ‐Abstände mithilfe gepulster dipolarer EPR‐Spektroskopie. Eine Reihe Schwanz‐zu‐Schwanz‐ oder Kopf‐zu‐Kopf‐gestapelter G‐Quadruplex‐Dimere konnte zweifelsfrei voneinander unterschieden werden. Gemessene Abstände stimmen sehr gut mit Ergebnissen aus Moleküldynamiksimulationen überein. Zudem wurde die Interkalation zweier bekannter G‐Quadruplexbinder, PIPER und Telomestatin, untersucht. In den Sandwichkomplexen konnten bislang unbekannte Bindungsmodi aufgedeckt werden. Zudem belegen wir, dass auch freie G‐Tetraden in Dimere interkalieren können. Unser Ansatz der Übergangsmetall‐basierten Markierung in Kombination mit gepulster EPR‐Spektroskopie öffnet neue Möglichkeiten zur Strukturanalyse nicht‐kovalenter DNA‐Aggregate.