Biopolym. Cell. 2002; 18(3):258-261 .
Короткі повідомлення
Стабілізація Вотсон-Криківських пар основ ДНК протонуванням: квантово-хімічне дослідження
1Потягайло А. Л., 1Говорун Д. М.
  1. Інститут молекулярної біології і генетики НАН України
    Вул. Академіка Заболотного, 150, Київ, Україна, 03680

Abstract

Напівемпіричним квантово-хімічним методом AMI встановлено, що одноразове проточування Вотсон-Криківських пар основ ДНК по місцях, які не беруть участі у водневому зв'язуванні, підвищує їхню стабільність. Найбільший енергетичний ефект спостерігається при протонуванні атомів O2 і O4 Thy пари Ade.Thy – він супроводжується перенесенням протона від атома N3 Thy+ до атома N1 Ade і суттєвою зміною геометричної структури пари. Найбільші геометричні збурення мають місце в парі Gua:Cyt*(O2), яка розкривається і стабілізується лише одним Н-зв'язком N4H...O6 (два інших Н-зв'язки при цьому розриваються). Вперше висловлено припущення, що проточування основ ДНК та їхніх Вотсон-Криківських пар є поліфункціональним фізико-хімічним механізмом, який може використовуватися як на етапі збереження генетичної інформації (стабілізація пар основ з метою запобігання їхньої модифікації), так і під час реплікації ДНК (підтримання ДНК-полімеразою канонічного таутомерного статусу основ, що одночасно поліпшує їхню здатність до комплементарного спарювання). Не виключається також, що проточування атома O2 Cyt пари Gua:Cyt є елементарним механізмом дії білків, від­ повідальних за розплітання ДНК

References

[1] Potyahaylo AL, Hovorun DM. Regulation of DNA base prototropic tautomerism by prolonation: quantum chemical data. Biopolym Cell. 2002; 18(2):174-6.
[2] Vo?tiuk AA, Blizniuk AA. Effect of protonation of nucleic acid bases on the energy of formation of the Watson-Crick pairs. Mol Biol (Mosk). 1988;22(4):1080-6.
[3] Hovorun DM. Physico-chemical mechanisms of biomolecular recognition. Thesis for the Doctor of sciences. Kyiv, 1999; 34 p.
[4] Verkin BI, Yanson IK, Sukhodub LF, Teplitskiy AB. The interaction of biomolecules. New experimental approaches and methods. K : N Dumka, 1985; 164 p.