Термодинаміка взаємодії ароматичного ліганду з одноланцюговою ДНК: аналіз комплексоутворення бромистого етидію з некомплементарними ізомерними дезокситетрануклеотидами 5'- d(CGAA) та 5-d(AAGC) за даними 1H-ЯМР
DOI:
https://doi.org/10.7124/bc.00046FАнотація
На імпульсному ЯМР-спектрометрі (500 МГц) досліджено температурні залежності хімічних зсувів протонів молекул у водних розчинах фенантридинового барвника бромистого етидію з некомплементарными ізомерними дезокситетрануклеотидами 5'-d(CGAA) та 5'-d(AAGC), які мають інверсне чергування основ у нуклеотидному ланцюгу. Розроблено методики розрахунку, що дозволяють диференційовано визначити термодинамічні параметри реакції утворення різного типу комплексів у розчині. Отримано значення вільної енергії Гіббса, ентальпії реакції утворення комплексів 1:1, 2:1 і 1:2 бромистого етидію з тетрануклеотидами. Здійснено порівняльний аналіз термодинамічних характеристик взаємодії барвника з ізомерними послідовностями, зроблено висновки стосовно прояву специфічності при зв'язуванні бромистого етидію з одноланцюговими дезокситетрануклеотидами.Посилання
Veselkov AN, Dymant LN, Bolotin PA, Baranovskii SF, Zavyalova OS, Veselkov DA, Parkes Kh, Davies DB. Study of complex formation between ethidium bromide an the selfcomplementary desoxytetranucleotide 5'-d(ApGpCpT) by uni- and two dimensional 1H NMR spectroscopy. Biofizika. 1995; 40(6): 1189-201.
Veselkov AN, Djimant LN, Bolotin PA, Baranovsky SF, Veselkov DA, Shipp D, Davies DB. Investigation of the interaction of ethidium bromide with self complementary deoxytetranucleotide 5'-d (ApCpGpT) in aqueous solution by the method of 1H NMR spectroscopy. Biopolym Cell. 1995; 11(3-4):42-54.
Veselkov AN, Baranovskiĭ SF, Dymant LN, Petrenko NV, Veselkov DA, Taker A, Davis DB. Complexation of ethidium bromide with single-stranded tetradeoxynucleotide 5'-d(ApApGpC). Mol Biol (Mosk). 1997; 31(2):263-73.
Veselkov AN, Baranovsky SF, Djimant LN, Petrenko NV, Osetrov SG, Tucker A, Davies DB. 1H-NMR investigation of complex fonnation of ethidium bromide with single-stranded non-complementary deoxytetranucleotide 5'-d(CpGpApA) in aqueous solution. Biopolym Cell. 1996; 12(6):36-49.
Rye HS, Glazer AN. Interaction of dimeric intercalating dyes with single-stranded DNA. Nucleic Acids Res. 1995;23(7):1215-22.
Davies DB, Djimant LN, Veselkov AN. 1H NMR thermodynamical analysis of the interactions of proflavine with self-complementary deoxytetranucleotides of different base sequence. Nucleosides Nucleotides.1994;13(1-3):657–71.
Veselkov AN, Dymant LN, Bolotin PA, Baranovskiĭ SF, Veselkov DA, Shipp D, Davis D. [Thermodynamic analysis of the interaction of ethidium bromide with the deoxytetraribonucleotide 5'-d(GpCpGpC) from proton magnetic resonance data]. Mol Biol (Mosk). 1996;30(1):177-87.
Petersheim M, Turner DH. Base-stacking and base-pairing contributions to helix stability: thermodynamics of double-helix formation with CCGG, CCGGp, CCGGAp, ACCGGp, CCGGUp, and ACCGGUp. Biochemistry. 1983;22(2):256-63.
Davies DB, Djimant LN, Veselkov AN. 1H NMR investigation of self-association of aromatic drug molecules in aqueous solution. Structural and thermodynamical analysis. Faraday Trans. 1996;92(3):383-90.
Delbarre A, Roques BP, Le Pecq JB, Lallemand JY, Nguyen-Dat-Xuong. PMR studies of the self-association of DNA intercalating ellipticine derivatives in aqueous solution. Biophys Chem. 1976;4(3):275-9.
Chaires JB, Dattagupta N, Crothers DM. Self-association of daunomycin. Biochemistry. 1982;21(17):3927-32.
Pritchard NJ, Blake A, Peacocke AR. Modified intercalation model for the interaction of amino acridines and DNA. Nature. 1966;212(5068):1360-1.
Ross PD, Subramanian S. Thermodynamics of protein association reactions: forces contributing to stability. Biochemistry. 1981;20(11):3096-102.
Chaires JB. Thermodynamics of the daunomycin-DNA interaction: ionic strength dependence of the enthalpy and entropy. Biopolymers. 1985;24(2):403-19.
Rentzeperis D, Marky LA, Dwyer TJ, Geierstanger BH, Pelton JG, Wemmer DE. Interaction of minor groove ligands to an AAATT/AATTT site: correlation of thermodynamic characterization and solution structure. Biochemistry. 1995;34(9):2937-45.
