Самоасоціація молеку л дезоксиолігонуклеотид у d (GpApCpApTpGpTpC) у водному розчині: термодинамічний аналі з утворення дуплексу охтамера за даними 1Н-ЯМР
DOI:
https://doi.org/10.7124/bc.0004CCАнотація
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.Посилання
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.
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.
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.
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.
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.
Cheng YK, Pettitt BM. Stabilities of double- and triple-strand helical nucleic acids. Prog Biophys Mol Biol. 1992;58(3):225-57.
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.
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.
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.
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.
Chen H, Patel DJ. Solution Structure of the Menogaril-DNA Complex. J Am Chem Soc. 1995;117(22):5901–13.
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.
Freier SM, Albergo DD, Turner DH. Solvent effects on the dynamics of (dG-dC)3. Biopolymers. 1983;22(4):1107-31.
Marky LA, Breslauer KJ. Calorimetric determination of base-stacking enthalpies in double-helical DNA molecules. Biopolymers. 1982;21(11):2185-94.
Dymant LN, Veselkov AN. Proton magnetic resonance study of autoassociation of diribonucleosidmonophasphates GpG and GpC in water solution. Biofizika. 1988; 33(4):728.
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.
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.
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.
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.
