Biopolym. Cell. 1998; 14(3):184-190.
http://dx.doi.org/10.7124/bc.0004CC
Структура та функції біополімерів
Самоасоціація молеку л дезоксиолігонуклеотид у d (GpApCpApTpGpTpC) у водному розчині: термодинамічний аналі з утворення дуплексу охтамера за даними 1Н-ЯМР
1Веселков О. Н., 1Осетров С. Г., 1Пахомов В. І., 1Веселкова Н. В., 2Девіс Д. Б.
  1. Севастопольський національний технічний университет
    вул. Університетська, 33, Севастополь, Україна, 99053
  2. Беркбек колледж Лондонского университета
    Малет-стрит, Лондон WC1E 7НХ, Великобритания

Abstract

Вивчено самоасоціацію молекул дезоксиоктануклеотиду d( GpApCpApTpGpTpC) у водному розчині методом одно- та двомірної 1Н-ЯМР спектроскопи (500 та 600 МГц). Двомірну гомоядерну ПМР спектроскопію (2M-TOCSY і 2M-NOESY) використано для повного віднесення сигналів протонів дезоксиолігонуклеотиду. Виміряно концентраційні (при температурах Т1 –298 К тa Т2 – 308 К) і температурні залежності хімічних зсувів протонів октамера. Експериментальні результати проаналізовано за допомогою запропонованої методики на основі димерної моделі асоціації молекул. Визначено рівноважну константу самоасоціації, температуру плавлення дуплексу у термодинамічні параметри ΔН і ΔS реакції утворення дуплексу октамера у водному розчині. Здійснено порівняльний аналіз характеристик самоасоціації дезоксиолігонуклеотиду d(GpApCpApTpGpTpC) з отриманими раніше даними для дезокситетрануклеотидів різної послідовності основ у ланцюгу.
Повний текст: (PDF, російською)

References

[1] Albergo DD, Marky LA, Breslauer KJ, Turner DH. Thermodynamics of (dG--dC)3 double-helix formation in water and deuterium oxide. Biochemistry. 1981;20(6):1409-13.
[2] 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.
[3] Bailey SA, Graves DE, Rill R, Marsch G. Influence of DNA base sequence on the binding energetics of actinomycin D. Biochemistry. 1993;32(22):5881-7.
[4] Veselkov AN, Djimant LN, Davies D, Parkes H, Shipp D. 1D- and 2D-1H NMR investigation of self-association of deoxytetraribonucleoside triphosphates of different base sequence in aqueous solution. Biopolym Cell. 1991; 7(5):15-22.
[5] Veselkov AN, Djimant LN, Kodinzec VV, Lisutin VA, Parkes H, Davies D. 1H-NMR investigation of deoxytetranucleoside triphosphates D(TpGpCpA) self-association in aqueous solution. Biofizika. 1995; 40(2):283-92.
[6] Cheng YK, Pettitt BM. Stabilities of double- and triple-strand helical nucleic acids. Prog Biophys Mol Biol. 1992;58(3):225-57.
[7] Davies DB, Veselkov AN. Structural and thermodynamical analysis of molecular complexation by 1H NMR spectroscopy. Intercalation of ethidium bromide with the isomeric deoxytetranucleoside triphosphates 5'-d(GpCpGpC) and 5?-d(CpGpCpG) in aqueous solution. Faraday Trans. 1996;92(19):3545-57.
[8] Davies DB, Karawajew L, Veselkov AN. 1H-NMR structural analysis of ethidium bromide complexation with self-complementary deoxytetranucleotides 5'-d(ApCpGpT), 5'-d(ApGpCpT), and 5'-d(TpGpCpA) in aqueous solution. Biopolymers. 1996;38(6):745-57.
[9] Veselkov AN, Baranovsky SF, Petrenko NV, Osetrov SG, Veselkov DA, Djimant LN., Tucker A, Parkes H, Davies D. 1H-NMR investigation of the self-association of non-complementary deoxytetranucleotides of different base sequences in aqueous solution. Biopolym Cell. 1996; 12(4):38-48.
[10] Wjimenga SS, Mooten MW, Hilbers CW. NMR of nucleic acids: from spectrum to structure. NMR of macromolecules. A practical approach. London: Oxf. Univ. press, 1993: 217.
[11] Chen H, Patel DJ. Solution Structure of the Menogaril-DNA Complex. J Am Chem Soc. 1995;117(22):5901–13.
[12] Veselkov AN, Djimant LN, Karawajew NS, Kulikov EL. Investigation of the aggregation of acridine dyes in aqueous solution by !H NMR. Stud biophys. 1985; 120(3): 171-80.
[13] Freier SM, Albergo DD, Turner DH. Solvent effects on the dynamics of (dG-dC)3. Biopolymers. 1983;22(4):1107-31.
[14] Marky LA, Breslauer KJ. Calorimetric determination of base-stacking enthalpies in double-helical DNA molecules. Biopolymers. 1982;21(11):2185-94.
[15] Dymant LN, Veselkov AN. Proton magnetic resonance study of autoassociation of diribonucleosidmonophasphates GpG and GpC in water solution. Biofizika. 1988; 33(4):728.
[16] Chaires JB. Thermodynamics of the daunomycin-DNA interaction: ionic strength dependence of the enthalpy and entropy. Biopolymers. 1985;24(2):403-19.
[17] 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.
[18] Kollman PA, Weiner PK, Dearing A. Studies of nucleotide conformations and interactions. The relative stabilities of double-helical B-DNA sequence isomers. Biopolymers. 1981;20(12):2583–621.
[19] Wada A, Yabuki S, Husimi Y. Fine structure in the thermal denaturation of DNA: high temperature-resolution spectrophotometric studies. CRC Crit Rev Biochem. 1980;9(2):87-144.
[20] Sponer J, Leszczynski J, Hobza P. Hydrogen bonding and stacking of DNA bases: a review of quantum-chemical ab initio studies. J Biomol Struct Dyn. 1996;14(1):117-35.