Die Hoogsteen-Paarung (oder das Paar Hoogsteen oder das passende Hoogsteen ) ist eine Art der kanonischen Paarung, an der Purine beteiligt sind, die in der Nukleinsäure beobachtet werden . Die Wasserstoffbrücken in den Hoogsteen-Paaren betreffen eine Seite des Purins, die sich von der Watson-Crick-Seite unterscheidet, und insbesondere die N7-Positionen und die Oxo- oder Aminogruppe an Position 6. Abhängig von der Orientierung des Pyrimidins gibt es zwei Arten von Hoogsteen-Paaren relativ zu Purin:
Diese beiden Konformationen unterscheiden sich durch eine 180-Grad-Drehung von Pyrimidin.
Paar AU Hoogsteen direkt
Paar AU Hoogsteen umgekehrt
Da bei der Hoogsteen-Paarung eine Seite des Purins verwendet wird, die von der Watson-Crick-Seite unabhängig ist, kann ein Purin beide Arten von Wechselwirkungen gleichzeitig ausführen. Dies ermöglicht die Bildung von Strukturen mit drei Strängen, von denen zwei eine kanonische Helix bilden. Der dritte Strang bleibt in der Hauptrille dieser Helix stecken und bildet Hoogsteen-Paare mit dem Purin enthaltenden DNA- oder RNA- Strang . Diese Struktur kann sich nur in Regionen bilden, in denen der Duplex eine Sequenz mehrerer aufeinanderfolgender Purine enthält.
G-Quadruplexe oder G-Tetraden sind viersträngige Strukturen, die Guanosine enthalten . Die Wechselwirkungen zwischen den vier Strängen finden durch Paarungen vom Hoogsteen-Typ zwischen vier Gs statt, die sich in derselben Ebene befinden. Diese Struktur wird durch die Anwesenheit eines einwertigen Kations im Zentrum der Tetrade stabilisiert .
Hoogsteen-Paare tragen häufig zur Bildung tertiärer Wechselwirkungen in der Struktur von RNA bei . Sie finden sich insbesondere in der Struktur der Transfer-RNA , wo zwei universell konservierte Nukleotide, Ribothymidin an Position 54 und Adenosin an Position 58, eine Hoogsteen-Paarung bilden, die an der Stabilisierung der Struktur dieser RNA beteiligt ist.
Die Existenz dieser nicht-kanonischen Paarungen wurde 1963 von Karst Hoogsteen vorgeschlagen, der ihnen seinen Namen gab. Sie wurden erstmals 1974 experimentell in der Kristallstruktur von Transfer-RNA beobachtet.