Triplex-forming oligonucleotides - Sequence-specific DNA ligands as tools for gene inhibition and for modulation of DNA-associated functions

Current Drug Targets

Volumn 5, Issue 8, 2004, Pages 691-703

  Besch, Robert ^a   Giovannangeli, Carine ^b   Degitz, Klaus ^a  

^a UNIVERSITY OF MUNICH   (Germany)

^b MUSÉUM NATIONAL D'HISTOIRE NATURELLE   (France)

Author keywords

Cell nucleus structure; Gene targeting; Oligonucleotides; Photosensitizing agents; Triplex DNA

Indexed keywords

2' AMINOETHOXY DERIVATIVE; 5 METHYLCYTOSINE; 5 PROPYNYLURACIL DERIVATIVE; ANTISENSE OLIGONUCLEOTIDE; BIOTIN; DEOXYRIBOZYME; DNA; DOUBLE STRANDED DNA; ESTER DERIVATIVE; FOMIVIRSEN; INTERCELLULAR ADHESION MOLECULE 1; LOCKED NUCLEIC ACID; MONOCLONAL ANTIBODY; MORPHOLINE DERIVATIVE; NAKED DNA; NEW DRUG; OLIGONUCLEOTIDE; PEPTIDE NUCLEIC ACID; PHOSPHODIESTER DERIVATIVE; PHOSPHORAMIDIC ACID; PHOSPHOROTHIOIC ACID DERIVATIVE; PSORALEN; RIBOZYME; TRIPLEX FORMING OLIGONUCLEOTIDE; UNCLASSIFIED DRUG; URACIL DERIVATIVE;

BINDING AFFINITY; CELL CULTURE; CELL FUNCTION; CHEMICAL MODIFICATION; CHROMATIN STRUCTURE; DNA MODIFICATION; DNA RECOMBINATION; DNA SEQUENCE; DOWN REGULATION; DRUG DELIVERY SYSTEM; DRUG DNA BINDING; DRUG DNA INTERACTION; DRUG SELECTIVITY; DRUG STABILITY; DRUG STRUCTURE; DRUG TARGETING; GENE CONTROL; GENE EXPRESSION REGULATION; GENE THERAPY; GENOMICS; HUMAN; HYDROGEN BOND; MODULATION; MOLECULAR BIOLOGY; MOLECULAR GENETICS; NONHUMAN; QUANTITATIVE ANALYSIS; REVIEW; SIDE EFFECT; SKIN DISEASE; TRIPLE HELIX;

ANIMALS; BASE SEQUENCE; DNA; DOWN-REGULATION; GENE EXPRESSION REGULATION; GENE TARGETING; HUMANS; INTERCELLULAR ADHESION MOLECULE-1;

EID: 10044225983     PISSN: 13894501     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.2174/1389450043345100     Document Type: Review

References (125)

1. Lebedeva, I.; Stein, C. A. (2001) Annu. Rev. Pharmacol. Toxicol., 41, 403-419.
2. Dykxhoorn, D. M.; Novina, C. D.; Sharp, P. A. (2003) Nat. Rev. Mol. Cell. Biol., 4(6), 457-467.
3. Hannon, G. J. (2002) Nature, 418(6894), 244-251.
4. Achenbach, J. C.; Chiuman, W.; Cruz, R. P.; Li, Y. (2004) Curr. Pharm. Biotechnol., 5(4), 321-336.
5. Cairns, M. J.; Saravolac, E. G.; Sun, L. Q. (2002) Curr. Drug Targets, 3(3), 269-279.
6. Trang, P.; Kim, K.; Liu, F. (2004) Cell Microbiol., 6(6),499-508.
7. Long, M. B.; Jones, J. P., 3rd; Sullenger, B. A.; Byun, J. (2003) J. Clin. Invest., 112(3), 312-318.
8. Giovannangeli, C.; Helene, C. (2000) Curr. Opp. Mol. Therapeut., 2(3), 288-296.
9. Faria, M.; Giovannangeli, C. (2001) J. Gene. Med., 3 4), 299-310.
10. White, S.; Szewczyk, J. W.; Turner, J. M.; Baird, E. E.; Dervan, P. B. (1998) Nature, 391(6666), 468-471.
11. Helene, C. (1998) Nature, 391(6666), 436-438.
12. Dudouet, B.; Burnett, R.; Dickinson, L. A.; Wood, M. R.; Melander, C.; Belitsky, J. M.; Edelson, B.; Wurtz, N.; Briehn, C.; Dervan, P. B.; Gottesfeld, J. M. (2003) Chem. Biol., 40(9), 859-867.
13. Dervan, P. B.; Edelson, B. S. (2003) Curr. Opin. Struct. Biol., 13(3), 284-299.
14. Corbi, N.; Libri, V.; Onori, A.; Passananti, C, (2004) Biochem. Cell. Biol., 82(4), 428-436.
15. Jantz, D.; Amann, B. T.; Gatto, G. J., Jr.; Berg, J. M. (2004) Chem. Rev., 104(2), 789-799.
16. Beerli, R. R.; Barbas, C. F., 3rd. (2002) Nat. Biotechnol. 20(2), 135-141.
17. Wolfe, S. A.; Greisman, H. A.; Ramm, E. I.; Pabo, C. O. (1999) J. Mol. Biol., 285(5), 1917-1934.
18. Nielsen, P. E.; Egholm, M.; Berg, R. H.; Buchardt, O. (1991) Science, 254(5037) 1497-1500.
19. Marin, V. L.; Roy, S.; Armitage, B. A. (2004) Expert Opin. Biol. Ther., 4(3), 337-348.
20. Faruqi, A. F.; Egholm, M.; Glazer, P. M. (1998) Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A., 95(4), 1398-1403.
21. Diviacco, S.; Rapozzi, V.; Xodo, L.; Helene, C.; Quadrifoglio, F.; Giovannangeli, C. (2001) FASEB J., 15(14 , 2660-2668.
22. Hoogsteen, K. (1959) Acta Christallogr., 12, 822-823.
23. Thoung, N. T.; Hélène, C. (1993) Angew. Chem. Int. Ed. Engl., 32, 666-690.
24. Rao, T. S.; Durland, R. H.; Seth, D. M.; Myrick, M. A,; Bodepudi, V.; Revankar, G. R. (1995) Biochemistry, 34(3), 765-772.
25. Olivas, W. M.; Maher, L. J. r. (1995) Nucleic Acids Res. 23(11), 1936-1941.
26. Milligan, J. F.; Krawczyk, S. H.; Wadwani, S.; Matteucci, M. D. (1993) Nucleic Acids Res., 21(2), 327-333.
27. Faruqi, A. F.; Krawczyk, S. H.; Matteucci, M. D.; Glazer, P. M. (1997) Nucleic Acids Res., 25(3), 633-640.
28. Xodo, L. E.; Manzini, G.; Quadrifoglio, F.; van der Marel, G. A.; van Boom, J. H. (1991) Nucleic Acids Res., 19(20), 5625-5631.
29. Lacroix, L.; Lacoste, J.; Reddoch, J. F.; Mergny, J. L.; Levy, D. D.; Seidman, M. M.; Matteucci, M. D.; Glazer, P. M. (1999) Biochemistry, 38(6), 1893-1901.
30. Lacoste, J.; Francois, J. C.; Helene, C. (1997) Nucleic Acids Res., 25(10), 1991-1998.
31. Carbone, G. M.; McGuffie, E. M.; Collier, A.; Catapano, C. V. (2003) Nucleic Acids Res., 31(3), 833-843.
32. Escude, C.; Giovannangeli, C.; Sun, J. S.; Lloyd, D. H.; Chen, J. K.; Gryaznov, S. M.; Garestier, T.; Helene, C. (1996) Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A., 93(9), 4365-4369.
33. Giovannangeli, C.; Diviacco, S.; Labrousse, V.; Gryaznov, S.; Charneau, P.; Helene, C. (1997) Proc. Natl. Acad Sci. U. S. A., 94(1), 79-84.
34. Cutrona, G.; Carpaneto, E. M.; Ulivi, M.; Roncella, S.; Landt, O.; Ferrarini, M.; Boffa, L. C. (2000) Nat. Biotechnol., 18(3), 300-303.
35. Pooga, M.; Soomets, U.; Hallbrink, M.; Valkna, A.; Saar, K.; Rezaei, K.; Kahl, U.; Hao, J. X.; Xu, X. J.; Wiesenfeld-Hallin, Z.; Hokfelt, T.; Bartfai, T.; Langel, U. (1998) Nat. Biotechnol., 16 9), 857-861.
36. Sorensen, M. D.; Meldgaard, M.; Rajwanshi, V. K.; Wengel, J. (2000) Bioorg. Med. Chem. Lett., 10(16), 1853-1856.
37. Obika, S.; Uneda, T.; Sugimoto, T.; Nanbu, D.; Minami, T.; Doi, T.; Imanishi, T. (2001) Bioorg. Med Chem., 9(4), 1001-1011
38. Braasch, D. A.; Corey, D. R. (2001) Chem. Biol., 8 1), 1-7.
39. Orum, H.; Wengel, J. (2001) Curr. Opin. Mol. Ther., 3(3), 239-243.
40. Petersen, M.; Wengel, J. (2003) Trends Biotechnol., 21(2), 74-81.
41. Zendegui, J. G.; Vasquez, K. M.; Tinsley, J. H.; Kessler, D. J.; Hogan, M. E. (1992) Nucleic Acids Res., 20(2), 307-314.
42. Godard, G.; Boutorine, A. S.; Saison Behmoaras, E.; Helene, C. (1995) Eur. J. Biochem., 232(2), 404-410.
43. Gait, M. J. (2003) Cell. Mol. Life Sci., 60(5), 844-853.
44. Faria, M.; Wood, C. D.; White, M. R.; Helene, C.; Giovannangeli, C. (2001) J. Mol. Biol., 306(1), 15-24.
45. Klysik, J.; Kinsey, B. M.; Hua, P.; Glass, G. A.; Orson, F. M. (1997) Bioconjug. Chem., 8(3), 318-326.
46. Gasparro, F. P.; Felli, A.; Schmitt, I. M. (1997) Recent Results Cancer Res., 143, 101-127.
47. Robles, J.; Grandas, A.; Pedroso, E.; Luque, F. J.; Eritja, R.; Orozco, M. (2002) Curr. Org. Chem., 6(14), 1333-1368.
48. Wang, G.; Seidman, M. M.; Glazer, P. M. (1996) Science, 271(5250) 802-805.
49. Vasquez, K. M.; Wang, G.; Havre, P. A.; Glazer, P. M. (1999) Nucleic Acids Res., 27(4), 1176-1181.
50. Majumdar, A.; Khorlin, A.; Dyatkina, N.; Lin, F. L.; Powell, J.; Liu, J.; Fei, Z.; Khripine, Y.; Watanabe, K. A.; George, J.; Glazer, P. M.; Seidman, M. M. (1998) Nat. Genet., 20(2), 212-214.
51. Majumdar, A.; Puri, N.; Cuenoud, B.; Natt, F.; Martin, P.; Khorlin, A.; Dyatkina, N.; George, A. J.; Miller, P. S.; Seidman, M. M. (2003) J. Biol. Chem., 278(13), 11072-11077.
52. Vasquez, K. M.; Narayanan, L.; Glazer, P. M. (2000) Science, 290(5491) 530-533.
53. Faruqi, A. F.; Seidman, M. M.; Segal, D. J.; Carroll, D.; Glazer, P. M. (1996) Mol. Cell. Biol., 16(12), 6820-6828.
54. Luo, Z.; Macris, M. A.; Faruqi, A. F.; Glazer, P. M. (2000) Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A., 97(16), 9003-9008.
55. Chan, P. P.; Lin, M.; Faruqi, A. F.; Powell, J.; Seidman, M. M.; Glazer, P. M. (1999) J. Biol. Chem., 274(17), 11541-11548.
56. Culver, K. W.; Hsieh, W. T.; Huyen, Y.; Chen, V.; Liu, J.; Khripine, Y.; Khorlin, A. (1999) Nat. Biotechnol., 17(10), 989-993.
57. Arimondo, P. B.; Boutorine, A.; Baldeyrou, B.; Bailly, C.; Kuwahara, M.; Hecht, S. M.; Sun, J. S.; Garestier, T.; Helene, C. (2002) J. Biol. Chem., 277(5), 3132-3140.
58. Ziemba, A. J.; Reed, M. W.; Raney, K. D.; Byrd, A. B.; Ebbinghaus, S. W. (2003) Biochemistry, 42(17), 5013-5024.
59. Belousov, E. S.; Afonina, I. A.; Kutyavin, I. V.; Gall, A. A.; Reed, M. W.; Gamper, H. B.; Wydro, R. M.; Meyer, R. B. (1998) Nucleic Acids Res., 26(5), 1324-1328.
60. Marchand, C.; Nguyen, C. H.; Ward, B.; Sun, J. S.; Bisagni, E.; Garestier, T.; Helene, C. (2000) Chemistry, 6(9), 1559-1563.
61. Francois, J. C.; Saison-Behmoaras, T.; Barbier, C.; Chassignol, M.; Thuong, N. T.; Helene, C. (1989) Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A., 86(24), 9702-9706.
62. Francois, J. C.; Faria, M.; Perrin, D.; Giovannangeli, C. (2004) In Artificial Nucleases; Springer: Berlin Vol. 13, pp. 223.
63. Sedelnikova, O. A.; Panyutin, I. G.; Luu, A. N.; Reed, M. W.; Licht, T.; Gottesman, M. M.; Neumann, R. D. (2000) Antisense Nucleic Acid Drug Dev., 10(6), 443-452.
64. Sedelnikova, O. A.; Karamychev, V. N.; Panyutin, I. G.; Neumann, R. D. (2002) Antisense Nucleic Acid Drug Dev., 12 1), 43-49.
65. Hönigsmann, H.; Szeimies, R. M.; Knobler, R.; Fitzpatrick, T. B.; Pathak, M. A.; Wolff, K. (2003) In Dermatology in general medicine, Freedberg, I.M.; Eisen, A.Z.; Wolff, K.; Austen, K.F.; Goldsmith, L.A.; Katz, S.I.; eds.; McGraw-Hill: New York, pp. 2477-2493.
66. Lüftl, M.; Röcken, M.; Plewig, G.; Degitz, K. (1998) J. Invest. Dermatol., 111(3), 399-405.
67. Besch, R.; Marschall, C.; Schuh, T.; Giovannangeli, C.; Kammerbauer, C.; Degitz, K. (2004) J. Invest. Dermatol., 122 5), 1114-1120.
68. Bailey, C.; Weeks, D. L. (2000) Nucleic Acids Res., 28(5), 1154-1161.
69. Faria, M.; Wood, C. D.; Perrouault, L.; Nelson, J. S.; Winter, A.; White, M. R.; Helene, C.; Giovannangeli, C. (2000) Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A., 97(8), 3862-3867.
70. Mollegaard, N. E.; Buchardt, O.; Egholm, M.; Nielsen, P. E. (1994) Proc. Natl. Acad Sci. U. S. A., 91(9), 3892-3895.
71. Neurath, M. F.; Max, E. E.; Strober, W. (1995) Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A., 92(12), 5336-5340.
72. Wang, G.; Xu, X.; Pace, B.; Dean, D. A.; Glazer, P. M.; Chan, P.; Goodman, S. R.; Shokolenko, I. (1999) Nucleic Acids Res., 27 13), 2806-2813.
73. Kuznetsova, S.; Ait Si Ali, S.; Nagibneva, I.; Troalen, F.; Le Villain, J. P.; Harel Bellan, A.; Svinarchuk, F. (1999) Nucleic Acids Res., 27(20), 3995-4000.
74. Goni, J. R.; de la Cruz, X.; Orozco, M. (2004) Nucleic Acids Res., 32(1), 354-360.
75. Gowers, D. M.; Bijapur, J.; Brown, T.; Fox, K. R. (1999) Biochemistry, 38(41), 13747-13758.
76. Kukreti, S.; Sun, J. S.; Loakes, D.; Brown, D. M.; Nguyen, C. H.; Bisagni, E.; Garestier, T.; Helene, C. (1998) Nucleic Acids Res. 26(9), 2179-2183.
77. Kukreti, S.; Sun, J. S.; Garestier, T.; Helene, C. (1997) Nucleic Acids Res., 25(21), 4264-4270.
78. Xodo, L. E.; Alunni Fabbroni, M.; Manzini, G.; Quadrifoglio, F. (1993) Eur. J. Biochem., 212(2), 395-401.
79. de Bizemont, T.; Duval Valentin, G.; Sun, J. S.; Bisagni, E.; Garestier, T.; Helene, C. (1996) Nucleic Acids Res., 24(6), 1136-1143.
80. de Bizemont, T.; Sun, J. S.; Garestier, T.; Helene, C. (1998) Chem. Biol., 5(12), 755-762.
81. Marchand, C.; Sun, J. S.; Bailly, C.; Waring, M. J.; Garestier, T.; Helene, C. (1998) Biochemistry, 37(38), 13322-13329.
82. Olivas, W. M.; Maher, L. Jr. (1994) Biochemistry, 33 4), 983-991.
83. Intody, Z.; Perkins, B. D.; Wilson, J. H.; Wensel, T. G. (2000) Nucleic Acids Res., 28(21), 4283-4290.
84. Takasugi, M.; Guendouz, A.; Chassignol, M.; Decout, J. L.; Lhomme, J.; Thuong, N. T.; Helene, C. (1991) Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A., 88(13), 5602-5606.
85. Musso, M.; Wang, J. C.; Van Dyke, M. W. (1996) Nucleic Acids Res., 24(24), 4924-4932.
86. Sedelnikova, O. A.; Panyutin, I. G.; Luu, A. N.; Neumann, R. D. (1999) Nucleic Acids Res., 27(19), 3844-3850.
87. Barre, F. X.; Ait Si Ali, S.; Giovannangeli, C.; Luis, R.; Robin, P.; Pritchard, L. L.; Helene, C.; Harel Bellan, A. (2000) Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A., 97(7), 3084-3088.
88. Lin, M. L.; Majumdar, A.; Klotz, L. C.; Reszka, A. P.; Neidle, S.; Seidman, M. M. (2000) J. Biol. Chem., 275(50), 39117-39124.
89. Grigoriev, M.; Praseuth, D.; Guieysse, A. L.; Robin, P.; Thuong, N. T.; Helene, C.; Harel-Bellan, A. (1993) Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A., 90(8), 3501-3505.
90. Svinarchuk, F.; Debin, A.; Bertrand, J. R.; Malvy, C. (1996) Nucleic Acids Res., 24(2), 295-302.
91. Degols, G.; Clarenc, J. P.; Lebleu, B.; Leonetti, J. P. (1994) J. Biol. Chem., 269(24), 16933-16937.
92. Guieysse, A. L.; Praseuth, D.; Grigoriev, M.; Harel Bellan, A.; Helene, C. (1996) Nucleic Acids Res., 24(21) 4210-4216.
93. Grigoriev, M.; Praseuth, D.; Guieysse, A. L.; Robin, P.; Thuong, N. T.; Helene, C.; Harel-Bellan, A. (1993) C. R. Acad. Sci. III, 316(5) 492-495.
94. Ritchie, S.; Boyd, F. M.; Wong, J.; Bonham, K. (2000) J. Biol. Chem., 275(2) 847-854.
95. Rininsland, F.; Johnson, T. R.; Chernicky, C. L.; Schulze, E.; Burfeind, P.; Ilan, J. (1997) Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A., 94(11) 5854-5859.
96. Cogoi, S.; Suraci, C.; Del Terra, E.; Diviacco, S.; Van der Marel, G.; Van Boom, J.; Quadrifoglio, F.; Xodo, L. (2000) Antisense Nucleic Acid Drug Dev., 10(4) 283-295.
97. Shevelev, A.; Burfeind, P.; Schulze, E.; Rininsland, F.; Johnson, T. R.; Trojan, J.; Chernicky, C. L.; Helene, C.; Ilan, J. (1997) Cancer Gene Ther., 4(2) 105-112.
98. Feigon, J.; Dieckmann, T.; Smith, F. W. (1996) Chem. Biol. 3(8) 611-617.
99. Famulok, M.; Jenne, A. (1998) Curr. Opin. Chem. Biol., 2(3) 320-327.
100. Mann, M. J.; Dzau, V. J. (2000) J. Clin. Invest., 106(9) 1071-1075.
101. Postel, E. H.; Flint, S. J.; Kessler, D. J.; Hogan, M. E. (1991) Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A., 88(18), 8227-8231.
102. Michelotti, E. F.; Tomonaga, T.; Krutzsch, H.; Levens, D. (1995) J. Biol. Chem., 270(16), 9494-9499.
103. Vasquez, K. M.; Dagle, J. M.; Weeks, D. L.; Glazer, P. M. (2001) J. Biol. Chem., 276(42), 38536-38541.
104. Oh, D. H.; Hanawalt, P. C. (1999) Nucleic Acids Res., 27(24) 4734-4742.
105. Macris, M. A.; Glazer, P. M. (2003) J. Biol. Chem., 278(5) 3357-3362.
106. Besch, R.; Giovannangeli, C.; Kammerbauer, C.; Degitz, K. (2002) J. Biol. Chem., 277(36), 32473-32479.
107. Besch, R.; Giovannangeli, C.; Schuh, T.; Kammerbauer, C.; Degitz, K. (2004) J. Mol. Biol., 341(4) 979-989.
108. Brown, P. M.; Fox, K. R. (1998) Biochem. J., 333 Pt 2) 259-267.
109. Wagner, R. W.; Matteucci, M. D.; Lewis, J. G.; Gutierrez, A. J.; Moulds, C.; Froehler, B. C. (1993) Science, 260(5113) 1510-1513.
110. Lorch, Y.; Zhang, M.; Kornberg, R. D. (2001) Mol. Cell. 7(1) 89-95.
111. Gavin, I.; Horn, P. J.; Peterson, C. L. (2001) Mol. Cell. 7(1) 97-104.
112. Peterson, C. L. (2002) EMBO Rep., 3(4) 319-322.
113. Jenuwein, T.; Allis, C. D. (2001) Science, 293 5532) 1074-1080.
114. Srinivasan, S. S.; Iversen, P. (1995) J. Clin. Lab. Anal. 9(2), 129-137.
115. Raoof, A. A.; Chin, P.; Ramtoola, Z.; Cumming, I. K.; Teng, C.; Weinbach, S. P.; Hardee, G. E.; Levin, A. A.; Geary, R. S. (2004) J. Pharm. Sci., 93(6) 1431-1439.
116. Wraight, C. J.; White, P. J. (2001) Pharmacol. Ther., 90(1) 89-104.
117. Carbone, G. M.; Napoli, S.; Valentini, A.; Cavalli, F.; Watson, D. K.; Catapano, C. V. (2004) Nucleic Acids Res., 32 14) 4358-4367.
118. Carbone, G. M.; McGuffie, E.; Napoli, S.; Flanagan, C. E.; Dembech, C.; Negri, U.; Arcamone, F.; Capobianco, M. L.; Catapano, C. V. (2004) Nucleic Acids Res., 32(8), 2396-2410.
119. Rapozzi, V.; Cogoi, S.; Spessotto, P.; Risso, A.; Bonora, G. M.; Quadrifoglio, F.; Xodo, L. E. (2002) Biochemistry, 41, 502-510.
120. Marchand, P.; Resch, K.; Radeke, H. H. (2000) J. Immunol. 164(4) 2070-2076.
121. McGuffie, E. M.; Pacheco, D.; Carbone, G. M. R.; Catapano, C. V. (2000) Cancer Res., 60(14), 3790-3799.
122. Porumb, H.; Gousset, H.; Letellier, R.; Salle, V.; Briane, D.; Vassy, J.; Amor-Gueret, M.; Israel, L.; Taillandier, E. (1996) Cancer Res., 56(3), 515-522.
123. Aggarwal, B. B.; Schwarz, L.; Hogan, M. E.; Rando, R. F. (1996) Cancer Res., 56(22), 5156-5164.
124. Orson, F. M.; Thomas, D. W.; McShan, W. M.; Kessler, D. J.; Hogan, M. E. (1991) Nucleic Acids Res., 19(12), 3435-3441.
125. Kochetkova, M.; Iversen, P. O.; Lopez, A. F.; Shannon, M. F. (1997) J. Clin. Invest., 99(12), 3000-3008.