Biopolym. Cell. 1997; 13(2):100-107.
Структура та функції біополімерів
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
1Веселков О. Н., 1Барановський С. Ф., 1Димант Л. Н., 1Петренко Н. В., 1Веселков Д. О., 2Такер А., 2Девіс Д.
  1. Севастопольський національний технічний университет
    вул. Університетська, 33, Севастополь, Україна, 99053
  2. Беркбек колледж Лондонского университета
    Малет-стрит, Лондон WC1E 7НХ, Великобритания

Abstract

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.

References

[1] 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.
[2] 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.
[3] Veselkov AN, Baranovski? 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.
[4] 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.
[5] Rye HS, Glazer AN. Interaction of dimeric intercalating dyes with single-stranded DNA. Nucleic Acids Res. 1995;23(7):1215-22.
[6] 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.
[7] Veselkov AN, Dymant LN, Bolotin PA, Baranovski? 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.
[8] 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.
[9] 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.
[10] 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.
[11] Chaires JB, Dattagupta N, Crothers DM. Self-association of daunomycin. Biochemistry. 1982;21(17):3927-32.
[12] Pritchard NJ, Blake A, Peacocke AR. Modified intercalation model for the interaction of amino acridines and DNA. Nature. 1966;212(5068):1360-1.
[13] Ross PD, Subramanian S. Thermodynamics of protein association reactions: forces contributing to stability. Biochemistry. 1981;20(11):3096-102.
[14] Chaires JB. Thermodynamics of the daunomycin-DNA interaction: ionic strength dependence of the enthalpy and entropy. Biopolymers. 1985;24(2):403-19.
[15] 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.