ВЛИЯНИЕ МОЧЕВИНЫ НА ПЕРЕХОД ДНК В КОМПАКТНОЕ СОСТОЯНИЕ ПРИ СВЯЗЫВАНИИ С ИОНАМИ Сu2+
Abstract
В работе методом ИК-спектроскопии изучено взаимодействие ионов Сu2+ с ДНК в водных растворах, содержащих добавки мочевины (0.17 * 5 М). Во всех исследованных растворах под влиянием ионов Сu2+ происходил переход ДНК в компактное состояние, причем, как и в водном растворе, этот переход носил кооперативный характер. Показано, что добавление мочевины к водному раствору ДНК понижает концентрацию ионов Сu2+, необходимую для индуцирования компактизации ДНК, что связано с усилением экранирующего действия противоионов за счет их дегидратации в присутствии мочевины. Вероятно, процесс перехода ДНК в компактное состояние под действием ионов меди определяется не только эффектами диэлектрической проницаемости раствора на связывание ионов Сu2+ с биополимером, но и эффектами сольватации, причем при небольших изменениях е эффекты сольватации могут преобладать.
Добавление мочевины к раствору ДНК также понижает кооперативность процесса компактизации под действием ионов Сu2+. Возможно, кооперативность перехода ДНК в компактное состояние хотя бы частично опосредована кооперативностью изменений структуры воды.
При увеличении концентрации ионов натрия в растворе переход ДНК в компактное состояние становится гораздо менее кооперативным и требует значительно большей концентрации ионов Сu2+, что может объясняться конкуренцией ионов Na+ и Сu2+ за места связывания на ДНК. Связывание ионов Сu2+ с ДНК определяет переход ДНК в компактное состояние даже в растворах с измененной структурой воды.
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: ДНК, ИК-спектроскопия, ионы меди, мочевина, конденсация ДНК.
Downloads
References
2. Hackl Е., Kornilova S., Blagoi Yu. // Metal ions in biology and medicine. 1998. V. 5. P. 74-79
3. Hackl E., Kornilova S., Kapinos L.et.al. //J. Mol. Struct. 1997. V. 408/409. P.229-232
4. Хакл E.B., Корнилова С.В., Благой Ю.П. // Вестник проблем биологии и медицины 1998. N 8. С. 41-51
5. Структура и стабильность биологических макромолекул. - М.:Мир, 1973.- 220с.
6. Веселков А.Н. Влияние внешних факторов на конформацию молекулы нуклеиновой кислоты в растворе. Дис... д-р физ.-мат. наук, Севастополь. 1988. 463 с.
7. Schleich Т., Genzier R„ von Hippel P. // J. Amer. Soc. 1968. V. 90. P. 5954-5960
8. Самойлов О.Я. Структура водных растворов электролитов и гидратация ионов. М.: АН СССР, 1957.- 189 с.
9. Olins D., Bryan P.. Harrington R., et.al. //Nucleic Acids Res. 1977. V. 4(6). P. 1911-1931
10. Chan H.K., Au-Yeung K.L., Gonda I. // Pharm. Res. 1996. V. 13(5). P. 756-761
11. Бабаян Ю.С. // Молек. биол. 1988. T. 22. вып. 5. c.1204-1209
12. Klump H., Burkart W. // Biochim Biophys Acta. 1977. 475(4). P. 601-604
13. Бабаян Ю.С. Влияние мочевины на конформацию молекулы ДНК. Дис.канд. ф.-м. наук, Ереван,1980,120с.
14. Асланян В.М., Бабаян Ю.С, Арутюнян С.Г. // Биофизика. 1984. Т. 29. вып. 3. С. 372-376
15. Ling G.N.. Ochsenfeld М.М. // Physiol. Chem. Phys. Med. NMR. 1989. V. 21(1). P. 19-44
16. Rose С., Mandal A.B. // Int. J. Biol.Macromol. 1996. 18(1-2). P. 41-53
17. From N.B., Bowler B.E. // Biochemistry. 1998. 37(6). P. 1623-1631
18. Dotsch V., Wider G, Siegal G, Wuthrich K. // FEBS Lett. 1995. V. 372 (2-3). P. 288-290
19. Zama M., Olins D.E., Wilkinson-Singley E., Olins A.L. // Biochem Biophys Res Comm. 1978. 85(4). P. 1446-1452
20. Tirado-Rives J., Orozco M., Jorgensen W.L. // Biochemistry. 1997. 36(24). P. 7313-7329
21. Dotsch V., Wider G, Siegal G., Wuthrich K. // FEBS Lett. 1995. V. 366 (1). P. 6-10
22. Schellman J.A., Gassner N.C. // Biophys. Chem. 1996. 59(3). P. 259-275
23. Слоницкий С.В., Лаевский B.B., Фрисман Э.В. // Мол. биол. 1980. Т.14. вып. 4. С. 743-752
24. Ю.П. Благой, В.Л.Галкин. Г.О.Гладченко и др. Металлокомплексы нуклеиновых кислот в растворах. Киев: Наукова думка. 1991.- 272 с.
25. Кальвин H.H., Вельяминов С.Ю. // ЖПС. 1987. N 4. С.592-597
26. Бабушкин A.A., Бажулин П.А., Королев Ф.В. и др. Методы спектрального анализа. М., МГУ. 1962. 273 с.
27. Manning G. // Q Rev Biophys. 1978, V. 11(2). P. 179-246
28. Varani G, Della Torre L., Baldini G. // Biophys Chem. 1987. 28(3). P.175-181
29. Смольянинова Т.И., Брусков В.И., Кашпарова Е.В. // Мол. биол. 1985. Т. 19. вып. 4. С. 992-1000
30. Helene С., Lancelot G. // Prog. Biophys. Mol. Biol. 1982. V. 39(1). P. 1-68
31. Sorokin V.A., Blagoi Yu.P., Valeev V.A. et.al. // J. Inorg. Biochem. 1987. 30. N. 2. P. 87-101.
32. Braunlin W.H., Anderson C.F., Record M.T. Jr. // Biochemistry. 1987. V. 1. 26(24). P. 7724-7731.
Authors who publish with this journal agree to the following terms:
- Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.
- Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.
- Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work (See The Effect of Open Access).
