Самоасоціація цитозину у зневодненому ДМСО за допомогою двох еквівалентних Н-зв'язків N1H...O=C2 знижує бар'єр повертання аміногрупи: дані 1Н ЯМР спектроскопії

Автор(и)

  • С. П. Самійленко Інститут молекулярної біології і генетики НАН України Вул. Академіка Заболотного, 150, Київ, Україна, 03680 Автор
  • І. В. Кондратюк Інститут молекулярної біології і генетики НАН України Вул. Академіка Заболотного, 150, Київ, Україна, 03680 Автор
  • А. Л. Потягайло Інститут молекулярної біології і генетики НАН України Вул. Академіка Заболотного, 150, Київ, Україна, 03680 Автор
  • Д. М. Говорун Інститут молекулярної біології і генетики НАН України Вул. Академіка Заболотного, 150, Київ, Україна, 03680 Автор

DOI:

https://doi.org/10.7124/bc.00066B

Анотація

Методом 1Н ЯМР спектроскопії у зневодненому ДМСО-d6 встановлено, що при збільшенні концентрації цитозину від 5 до 35 мМ дублетний сигнал його аміногрупи поступово трансформується у синглетний. Спостережений факт інтерпретовано як результат зменшення бар'єра повертання аміногрупи внаслідок центросиметричної самоасоціації основи через два еквівалентні міжмолекулярні Н-зв'язки N1H...O=C2, що, ймовірно, послаблює рπ-спряження вільної електронної пари амінного атома азоту з π-електронною системою кільця. Показано, що N1-метилзаміщення цитозину справляє такий самий ефект на аміногрупу, як і самоасоціація.

Посилання

McCammon JA, Harvey SC. Dynamics of proteins and nucleic acids. Cambridge; Sydney: Cambridge Univ. press, 1987. 234 p.

Hovorun DM, Mishchuk YaR, Kondratyuk IV. On a quantum-chemical nature of a stereochemical nonrigidity of canonical nucleotide bases. Biopolym Cell. 1996; 12(5):5-12.

Hovorun DM, Mishchuk YaR, Kondratyuk IV. Topological features of potential energy hypersurface of canonical nucleotide bases. Biopolym Cell. 1996; 12(5):13-17.

Govorun DM, Kondratyuk IV. Anisotropic rotation of amino groups in canonical nucleotide bases. Dopovidi Nats Akad Nauk Ukrainy. 1996:(10):151-4.

Govorun DN, Danchuk VD, Mishchuk YaR, Kondratyuk IV, Radomsky NF, Zheltovsky NV. Mirror symmetrical conformational states of canonical nucleic acid bases. Doklady Akad Nauk Ukrainy. 1992; (2):66-9.

Hovorun DM. A structural-dynamic model on spontaneous semiopen states in DNA. Biopolym Cell. 1997; 13(1):39-45.

Williams NG, Williams LD, Shaw BR. Dimers, trimers, and tetramers of cytosine with guanine. J Am Chem Soc. 1989;111(18):7205–9.

Hovorun DM, Mishchuk YaR. Long-range interaction in DNA: new model idea and approaches. Dopovidi Nats Akad Nauk Ukrainy. 1999; (7):161-5.

Hovorun DM, Mishchuk YaR, Kharchenko VM. Structural and dynamic nature of DNA premelting and its biophysical significance. Theses. II Congress Ukr. biofiz. soc. Kharkiv, 1998;10.

Mishchuk YaR, Hovorun DM. Intramolecular hydrogen bonds and structural nonrigidity of pyrimidine nucleosides. Biopolym Cell. 1998; 14(4):360-370.

Mishchuk YaR, Hovorun DM. Mutually dependent intramolecular hydrogen bonds in cytidine and deoxycytidine and their stereochemical nonrigidity. Dopovidi Nats Akad Nauk Ukrainy. 1999; (5):193-9.

Hovorun DM, Kondratyuk IV. Gas-phase acid-alkaline properties of canonical nucleotide bases. Dopovidi Nats Akad Nauk Ukrainy. 1998; (1):207-12.

Govorun DM, Kondratyuk IV, Mishchuk YaR, Zheltovskyi MV. The nonequavalence of amine hydrogens in canonical nucleotide bases. Dopovidi Nats Akad Nauk Ukrainy. 1995; (8):130-2.

Govorun DM, Mishchuk YaR, Kondratyuk IV, Zheltovsky MV. Intramolecular cooperative hydrogen bonds in nucleotide bases. Dopovidi Nats Akad Nauk Ukrainy. 1996;(8):141-4.

Limbach H-H. The use of NMR spectroscopy in the study of hydrogen bonding in solution. Aggregat. Process Solut Amsterdam, 1983:410—61.

Pullman B, Pullman A. Quantum biochemistry. Interscience Publishers. N. Y., 1963; 867 p.

Sent-D'erdi A. Introduction to submolecular biology. M.: Nauka, 1964;140 p.

biopolym.cell-2003-19-4-cover.png

Завантаження

Опубліковано

2003-07-20

Номер

Том 19 № 4 (2003)

Розділ

Молекулярна біофізика