近日，工学院生物医学工程系程明攀教授团队在权威期刊Angewandte Chemie International Edition在线发表题为“Deciphering and Predicting Thermal and pH Stabilities of Triplex DNA under Multifactorial Conditions”的最新研究成果。我校2023级硕士研究生张世龙为本文第一作者，巴黎综合理工学院Jean-Louis Mergny和程明攀教授为本文的共同通讯作者，中国药科大学为论文第一通讯单位。

三链体DNA作为一种重要的非典型DNA结构，在基因调控和疾病发生机制等生理过程中扮演着重要角色。此外，TFO可以靶向目标双链DNA形成稳定的三链体结构，进而调节目标基因表达，因此也是一类重要的核酸药物。作为环境敏感型核酸结构，三链体的结构稳定性同时受到酸碱度、离子强度和温度的影响。然而以往研究三链体结构稳定性时，往往仅考虑这三个因素中的两个，缺乏综合评估其结构稳定性的有效手段，同时也没有预测三链体结构在不同环境条件下的数学模型。

为了解决以上科学问题，该研究首先开发了一种新型高通量的五维荧光共振能量转移熔解退火实验（5DFRETMA）方法，测试了不少于414种环境因素组合条件下的结构稳定性，发现热稳定性与酸碱度之间，以及pH稳定性与温度之间均存在单调负相关关系。而离子强度对三链体稳定性具有双重影响：其能够增强A•T Hoogsteen碱基对的稳定性，同时破坏G•C+ Hoogsteen碱基对的稳定。总体上，随着三链体中G•C+含量的增加，三链体稳定性与离子强度之间的关系，逐渐从单调正相关转变为单调负相关。基于5DFRETMA获得大量稳定性数据，研究团队成功在国际上首次建立了预测模型，能够定量预测在多因素条件下的三链体热和pH稳定性。这项工作深化了学术界对三链体DNA在生物学复杂环境中发挥各种生理功能的机制理解，也为合理设计基因靶向治疗药物和合成生物学应用提供了工具。

该工作得到国家自然科学基金、江苏省自然科学基金、江苏特聘教授、江苏省前沿技术研发计划、江苏省双创团队和我校高层次人才计划等项目的支持。

原文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202507190

解析与预测三链体DNA稳定性的示意图

（供稿单位：工学院，撰写人：朱功春，审稿人：刘帆）