Молекулярні механізми взаємодії кофеїну з різними структурними формами полірибоаденілової кислоти: експеримент і комп'ютерне моделювання

  • A. V. Shestopalova Інститут радіофізики та електроніки ім. А Я. Усикова НАНУ
  • T. V. Bolbukh Інститут радіофізики та електроніки ім. А Я. Усикова НАНУ
  • M. A. Semenov Інститут радіофізики та електроніки ім. А Я. Усикова НАНУ
Ключові слова: ІК-спектроскопія, пьезогравіметрія, метод Монте Карло, полірібоаденілова кислота, протонування, кофеїн, гідратація

Анотація

Методами ІЧ-спектроскопії, пьезогравіметріі і комп'ютерного моделювання (метод Монте Карло) виконано дослідження взаємодії нейтральної односпіральної (polyrA) і протонованої  двоспиральної (рolyr (AH-AH)) форм полірибоаденілової кислоти з кофеїном (Cf). Отримано ізотерми гідратації і ІК-спектри комплексів. Показано, що Cf не впливає на формування впорядкованих форм polyrA і рolyr (AH-AH). При утворенні комплексів з Cf гідратація односпіральної polyrA зменшується, а гідратація двоспиральної рolyr (AH-AH) збільшується в порівнянні з гідратацією полінуклеотидів у вільному стані. Отримані при комп'ютерному моделюванні енергетичні та структурні характеристики і миттєві конфігурації досліджених комплексів рolyrA і рolyr (AH-AH) з Cf дозволили запропонувати їх молекулярні моделі. Для комплексу односпіральної рolyrA з Cf можливі два типи зв'язування - часткова інтеркаляція молекули Cf між площинами сусідніх аденінів і зовнішнє зв'язування Cf. При утворенні комплексу двоспиральної рolyr (AH-AH) з Cf можливо тільки зовнішнє зв'язування молекул Cf поблизу сахарофосфатного остова полінуклеотидної матриці. Для всіх досліджених систем результати моделювання методом Монте Карло якісно узгоджуються з експериментальними результатами.

Завантаження

##plugins.generic.usageStats.noStats##

Біографії авторів

A. V. Shestopalova, Інститут радіофізики та електроніки ім. А Я. Усикова НАНУ

вул.Акад.Проскури, 12, Харків, 61085, Україна

T. V. Bolbukh, Інститут радіофізики та електроніки ім. А Я. Усикова НАНУ

вул.Акад.Проскури, 12, Харків, 61085, Україна

M. A. Semenov, Інститут радіофізики та електроніки ім. А Я. Усикова НАНУ

вул.Акад.Проскури, 12, Харків, 61085, Україна

Посилання

Nurminen ML, Niittynen L, Korpela R, Vapaatalo H. Eur.J.ClimNutr. 1999;53:831-9.

Brauer LH, Buican B, De Wit H. Behav. Pharmaco. 2002;5:111-8.

Sivak A, Rudenko L, Teaque LG. Environ.Mutag. 1982;4:143-62.

Vexler ZB, Eidus LKh, Vexler AM. Studia biophys. 1984;45:157-9.

Selby CP, Sancar A. Proceed.Nat Acad.Sci. USA. 1990;87:3522-5.

Tempel K, von Zallinger C. Z.Naturforsch. 1997;52:466-74.

Kan L-S, Borer PN, Cheng DM, Ts'o POP. Biopolymers. 1980;19:1641-54.

Fritzsche H, Lang H, Sprinz H, Pohle W. Biophys.Chem. 1980;11:121-31.

Lang H. Studia Biophys. 1976;55:137-56.

Shestopalova AV, Starikov EB, Semenov MA, Bolbukh TV. Issledovanie gidratatcii kofeina i kompleksa DNK-kofein vo vlazhnykh plenkakh metodami IK-spektroskopii i pezogravimetrii. 1987. 22p. (in Russian)

Frizsche H, Petri I, Schutz H, Weller K, Sedmera R, Lang H. Biophys. Chem.1980;11:109-19.

Jafari M, Rabbani A. Metabolism. 2004;53:687-92.

Brauer LH, Buican B, De Wit H. Oncogene. 2003;22:8283-92.

Marheineke K, Hyrien O. J.Biol.Chem. 2004;279:28071-81.

Vavrova J, Marekova-Rezacova M, Vokurkova D. Radiat.Environ Biophys. 2003;42:193-9.

Bedher E, Du L, Traganos F, Darzynkiewicz Z. Cytometry. 2001;43:38-45.

Lyles MB, Cameron IL. Cell Biology International. 2002;26:145-54.

Johnson IM, Bhuvan Kumar SG, Malathi R. J.Biomol.Stuc.Dyn. 2003;20:687-92.

Semenov MA, Bolbukh TV, Starikov EB. Studia biophysica. 1985;106:181-92.

Bolbukh TV, Starikov EB, Semenov MA. Studia biophysica. 1985;108:199-207.

Semenov MA. Molekuliarnaia biologiia i biofizika. KGU. 1984;9:25-33. (in Russian)

Bolbukh TV, Semenov MA, Maleev VIa, Sechkin VV. Ispolzovanie metoda kvartcevogo rezonatora dlia izucheniia izoterm gidratatcii polinukleotidov. 1983. 19p. (in Russian)

Danilov VI, Tolokh IS. J.Biomol.Struct. Dyn. 1990;7:1167-83.

Danilov VI. J.Biomol.Struct.Dyn. 1997;15:69-80.

Danilov VI. J.Biomol.Struct.Dyn. 1999;16:1107-17.

Saenger W, Riecke J, Suck D. J.Mol.Biol. 1975;93:529-34.

Finch JT, Klug A. J.Mol.Biol.1969;46:597-8.

Lerner DB, Kearns DR. Biopolymers. 1981;20:803-16.

Rich A, Davies DR, Crick FHC, Watson JD. J.Mol.Biol. 1961;3:71-86.

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

Cornell WD, Cieplak P, Bayly CI. J. Amer. Chem. Soc. 1995;117:5179-97.

Shestopalova AV. Croatica Chem.Acta. 1989;62:825-34.
Опубліковано
2006-06-06
Цитовано
Як цитувати
Shestopalova, A. V., Bolbukh, T. V., & Semenov, M. A. (2006). Молекулярні механізми взаємодії кофеїну з різними структурними формами полірибоаденілової кислоти: експеримент і комп’ютерне моделювання. Біофізичний вісник, 1(17), 24-35. вилучено із https://periodicals.karazin.ua/biophysvisnyk/article/view/12845
Розділ
Молекулярна біофізика