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G-quadruplex stabilization via small-molecules as a potential anti-cancer strategy - 02/06/21

Doi : 10.1016/j.biopha.2021.111550 
Annoor Awadasseid a, b, d, 1, Xudong Ma a, b, 1, Yanling Wu c, , Wen Zhang a, b,
a Lab of Chemical Biology and Molecular Drug Design, College of Pharmaceutical Science, Zhejiang University of Technology, Hangzhou 310014, China 
b Institute of Drug Development & Chemical Biology, Zhejiang University of Technology, Hangzhou 310014, China 
c Lab of Molecular Immunology, Virus Inspection Department, Zhejiang Provincial Center for Disease Control and Prevention, Hangzhou 310051, China 
d Department of Biochemistry & Food Sciences, University of Kordofan, El-Obeid 51111, Sudan 

Correspondence to: Lab of Molecular Immunology, Virus Inspection Department of Zhejiang Provincial Center for Disease Control and Prevention, 630 Xincheng Road, Hangzhou 310051, China.Lab of Molecular Immunology, Virus Inspection Department of Zhejiang Provincial Center for Disease Control and Prevention630 Xincheng RoadHangzhou310051China⁎⁎Correspondence to: Lab of Chemical Biology and Molecular Drug Design, College of Pharmaceutical Science, Zhejiang University of Technology, 18 Chaowang Road, Hangzhou 310014, China.Lab of Chemical Biology and Molecular Drug Design, College of Pharmaceutical Science, Zhejiang University of Technology18 Chaowang RoadHangzhou310014China

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Abstract

G-quadruplexes (G4) are secondary four-stranded DNA helical structures consisting of guanine-rich nucleic acids, which can be formed in the promoter regions of several genes under proper conditions. Several cancer cells have been shown to emerge from genomic changes in the expression of crucial growth-regulating genes that allow cells to develop and begin to propagate in an undifferentiated state. Recent attempts have focused on producing treatments targeted at particular protein products of genes that are abnormally expressed. Many of the proteins found are hard to target and considered undruggable due to structural challenges, protein overexpression, or mutations that affect treatment resistance. The utilization of small molecules that stabilize secondary DNA structures existing in several possible oncogenes' promoters and modulate their transcription is a new strategy that avoids some of these problems. In this review, we outline the function of G-quadruplex stabilization in cancer by small-molecules with the aim to improve cancer therapy.

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Graphical Abstract




ga1

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Highlights

G-quadruplexes are involved in several cellular functions, such as replicating DNA, gene expression, telomere protection, and apoptosis.
The critical future challenge is to explain the complexities of how G4 formation is regulated.
We outline the role of G-quadruplex stabilization by small-molecules in cancer-related genes with the aim to improve cancer therapy.

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Keywords : G-quadruplexes, G-quadruplex stabilization, Small-molecule drugs, Cancer therapy, Cancer


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Vol 139

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