Вплив іонів кадмію на фазову рівновагу в двунітяній POLY (rA) POLY (rU)

  • G. O. Gladchenko Фізико-технічний інститут таких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України
  • Yu. P. Blagoi Фізико-технічний інститут таких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України
  • V. A. Sorokin 47 Lenin Ave, Kharkov , 61103, Ukraine
  • V. A. Valeev 47 Lenin Ave, Kharkov , 61103, Ukraine
  • E. A. Andrus' Фізико-технічний інститут таких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України
  • V. A. Karachevtsev Фізико-технічний інститут таких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України
Ключові слова: нуклеїнові кислоти, іони металів, кадмій, конформаційні переходи

Анотація

Методом диференціальної УФ-спектроскопії вивчені індуковані нагріванням і іонами Cd2+ конформаційні переходи в двунітєвій poly (rA) poly (rU) (AU) і її компонентах (однонітєвих poly (rA) і poly (rU)) в буферних розчинах (pH 6.5), що містять 0.03M Na+. Виявлено, що зі зростанням концентрації іонів кадмію однонітєві полінуклеотіди зазнають ряд конформаційних переходів, характер яких обумовлюється домінуючим типом металокомплексу. Фазова діаграма poly (rA) -poly (rU) виміряна в розчинах з іонами кадмію при 0.03M Na+, порівнюється з діаграмами AU + Cd2+ в 0.1M Na+ і AU + Mg2+ в 0.01M Na+. Показано, що при низьких концентраціях іонів металів перехід спіраль-клубок (2-> 1) AU має однофазний кооперативний характер.      При досягненні критичної концентрації двовалентних іонів [Mtcr] перехід 2-> 1 заміщується диспропорційнім переходом 2AU-> A2U + poly (rA) (2-> 3) і подальшим руйнуванням потрійної спіралі (3> 1). Значення [Mtcr] залежить від змісту іонів натрію в розчині: чим вище концентрація Na+, тим більша концентрація двовалентних іонів відповідає потрійній точці. Ряд концентрацій [Na+] = 0.01, 0.03 і 0.1 М задає положення [Mtcr] як 4 • 10-5,       6 • 10-5   and   10-4 М,  що  в   подвійному  логарифмічному  масштабі   являє   собою  лінійну  залежність  [Mtcr] =f ([ Na+]). Зв'язування кадмію з підставами poly (rA) викликає звуження області існування потрійних спіралей (в порівнянні з такою для іонів Mg2+). Взаємодія іонів Cd2++ з O (4) урацила призводить до подальшої дестабілізації потрійної спіралі.

Завантаження

##plugins.generic.usageStats.noStats##

Біографії авторів

G. O. Gladchenko, Фізико-технічний інститут таких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України

пр. Леніна, 47, Харків , 61103, Україна

Yu. P. Blagoi, Фізико-технічний інститут таких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України

пр. Леніна, 47, Харків , 61103, Україна

V. A. Sorokin, 47 Lenin Ave, Kharkov , 61103, Ukraine

пр. Леніна, 47, Харків , 61103, Україна

V. A. Valeev, 47 Lenin Ave, Kharkov , 61103, Ukraine

пр. Леніна, 47, Харків , 61103, Україна

E. A. Andrus', Фізико-технічний інститут таких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України

пр. Леніна, 47, Харків , 61103, Україна

V. A. Karachevtsev, Фізико-технічний інститут таких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України

пр. Леніна, 47, Харків , 61103, Україна

Посилання

L’Azou B, Dubus I, Ohayon-Courtes C, Labouyrie J, Perez L, Pouvreau L, et al. Toxicology. 2002;179:233-45.

Hossain Z, Huq F. J. Inorg. Biochem. 2002;90:97-105.

Hartwig A. Pure Appl. Chem. 2000;72:1007-14.

Kowara R, Karaczyn AA, Fivash M.J.Jr, Kasprzak KS. Chem. Res. Toxicol. 2002;15:319-25.

Joseph P, Lei YX, Whong WZ, Ong TM. J. Biol. Chem. 2002;277:6131-6.

Lei YX, Chen JK, Wu ZL. Teratog. Carcinog. Mutagen. 2002;22:377-83.

Giovannangeli C, Rougee M, Garestier T, Thuong NT, Helene C. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1992;89:8631-5.

Praseuth D, Guieysse AL, Helene C. Biochim. Biophyss. Acta. 1999;1489:181-206.

Felsenfeld G, Davies DR, Rich A. J. Amer. Chem. Soc. 1957;79:2023-4.

Zenger V. Printcipy strukturnoi organizatcii nukleinovykh kislot. Moskva:Mir; 1987. 584p. (in Russian)

Krakauer H, Sturtevant JM. Biopolymers. 1968;6:491-512.

Krakauer H. Biochemistry. 1974;13:2579-89.

Stevens ChL, Felsenfeld G. Biopolymers. 1964;2:293-314.

Yang L, Keiderling TA. Biopolymers. 1993;33:315-27.

Andrushchenko V, Blagoi Yu, van de Sande JH, Wieser H. J. Biomol. Struct. Dynam. 2002;19:889-906.

Sehlstedt U, Aich P, Bergman J, Vallberg H, Norden B, Graslund A. J. Mol. Biol. 1998;278:31-56.

Sorokin VA, Valeev VA, Gladchenko GO, Degtiar MV, Blagoi YuP. Macromol. Biosci. 2001;1:191-203.

Sorokin VA, Valeev VA, Gladchenko GO, Degtiar MV, Karachevtsev VA, Blagoi YuP. Int. J. of Biol. Macromol. 2003;31:223-33.

Sorokin VA, Valeev VA, Gladchenko GO, Degtiar MV, Rubina AYu, Andrus EA, et al. Biophysical Bulletin. 2001;2(9):45-50.

Blagoi IuP, Galkin VL, Gladchenko GO, Kornilova SV, Sorokin VA, Shkorbatov AG. Metallokompleksy nukleinovykh kislot v rastvorakh. Kiev:Naukova dumka; 1991. 270p. (in Russian)

Aoki K. Nucleosides, Nucleotides and Metal Ions. Elsevier: Amsterdam, Oxford, New York; 1988. P. 457-90.

Gellert RW, Bau R, Martin RB, Mariam YaH. Metal ions in biological system. 1979;8:chapt. 1-2.

Sigel H, Massoud SS, Corfu NA. J. Am. Chem. Soc. 1994;116:2958-71.

Katoh Y, Kuninaka A, Yoshino H. Agr. Biol. Chem. 1975;39(10):1957-62.

Shin YA. Biopolymers. 1973;12:2459-75.

Post CB, Zimm BH. Biopolymers. 1982;21:2133-7.

Yamasaki Yu, Teramoto Y, Yoshikawa K. Biophysical J. 2001;80:2823-32.

Bloomfield VA. Biopolymers. 1997;44:269-82.

Diebler H, Secco F, Venturini M. Biophys. Chem. 1987;26:193-205.

Blagoi Yu, Gladchenko G, Nafie LA, Freedman TB, Sorokin V, Valeev V, et al. Biopolymers. 2005;78:275-86.

Porschke D. Biopolymers. 1971;10:1989-2013.
Опубліковано
2018-12-06
Цитовано
Як цитувати
Gladchenko, G. O., Blagoi, Y. P., Sorokin, V. A., Valeev, V. A., Andrus’, E. A., & Karachevtsev, V. A. (2018). Вплив іонів кадмію на фазову рівновагу в двунітяній POLY (rA) POLY (rU). Біофізичний вісник, 1(18), 14-22. вилучено із https://periodicals.karazin.ua/biophysvisnyk/article/view/12615
Розділ
Молекулярна біофізика