氧化应激在DNA中产生多种自由基，包括嘧啶核碱自由基。氮中心的DNA自由基2′-脱氧胞苷-N4-基（dC·）在HOCl和电离辐射等单电子氧化剂介导的DNA损伤中起作用。然而，dC·的反应性还不清楚。有鉴于此，美国约翰斯·霍普金斯大学的Marc M. Greenberg等研究人员，报道了独立生成的2′-脱氧胞苷-N4-基自由基的反应性和DNA损伤。

本文要点

1）研究人员从硝基苯基肟核苷和同一前体化学合成的寡核苷酸中光化学生成dC·。

2）激光闪光光解（LFP）实验中的瞬态紫外吸收光谱证实了dC·的形成。LFP和双链DNA切割实验表明dC·氧化dG。在LFP实验中观察到dG自由基阳离子（dG⁺）的瞬时形成。

3）当反向dG是dGGG序列的一部分时，DNA中反向dG的氧化导致空穴转移。序列依赖性归因于从dG⁺到形成的相反dC阴离子的快速质子转移和空穴转移之间的竞争。

4）当酸性较低的O6-甲基-2′-脱氧鸟苷与dC相反时，增强的空穴转移验证了该观点。dC·通过从胸腺嘧啶甲基中提取一个氢原子，在5′位产生含有胸腺嘧啶的串联损伤。

5）相应的胸苷过氧自由基通过与相邻的5′核苷酸反应完成串联损伤。当dC·还原为dC时，其在该过程中的作用是无痕迹的，并且由于能够从稳定的前体独立生成，因此只能检测到。

本文研究表明，dC·氧化相邻的核苷酸，导致有害的串联损伤和对应序列的空穴转移。

参考文献：

Haihui Peng, et al. Reactivity and DNA Damage by Independently Generated 2′-Deoxycytidin-N4-yl Radical. JACS, 2021.

DOI：10.1021/jacs.1c06425

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.1c06425