Самоасоціація та гідратація флавін-мононуклеотида в розчинах і плівках
Анотація
У роботі методами ІЧ спектроскопії та п’єзогравіметрії проведено порівняльне дослідження самоасоціації і гідратації флавін-мононуклеотида (FMN) в нейтральних і слабокислих розчинах і плівках, вирощених із розчинів з різним значенням рН (7 та 6,2). ІЧ спектри отримані в області поглинання внутрикільцевих та карбонільних коливань, чутливих до утворення стекінг-асоціатів. Виявлено високочастотне зміщення смуг поглинання карбонільних груп С2=О та С4=О ізоаллоксазінових кілець FMN в плівках, вирощених зі слабокислих розчинів (рН=6,2), яке пояснюється динамічною взаємодією моментів переходу карбонільних груп. На підставі теоретичних розрахунків у диполь-дипольному наближенні побудовано n-мерну модель самоасоціатів FMN. Показано, що стекінг-асоціати FMN в плівках стабілізуються міжплощинними взаємодіями та водним оточенням.
Завантаження
Посилання
Grajek H. Flavins as Photoreceptors of Blue Light and Their Spectroscopic Properties : review. Current Topics Biophysics. 2011; 34: 53–65.
Bastian M, Sigel H. The self-association of flavin mononucleotide (FMN2 ) as determined by 1H NMR shift measurements. Biophys Chem. 1997; 67: 27–34.
Веселков АН, Лантушенко АО, Чубаров АС, и др. 1H ЯМР анализ самоассоциации рибофлавин-мононуклеотида и его комплексообразования с никотинамидом в водном растворе. Журн физ химии. 2002; 76: 1313–1320. / Veselkov AN, Lantushenko AO, Chubarov AS, i dr. 1H JaMR analiz samoassociacii riboflavinmononukleotida i ego kompleksoobrazovanija s nikotinamidom v vodnom rastvore. Zhurn fiz himii. 2002; 76: 1313–1320./ (in Russian)
Smyk B, Grajek H. Conformation of FMN dimer obtained by molecular modeling methods. Curr Topics Biophys. 2001; 25: 81–84.
Семенов МА, Кашпур ВА, Больбух ТВ, Малеев ВЯ. Исследование гидратации компонентов нуклеиновых кислот методами инфракрасной спектроскопии и сверхвысокой диэлектрометрии. Биополимеры и клетка. 1987; 3: 18–22. / Semenov MA, Kashpur VA, Bol'buh TV, Maleev VJa. Issledovanie gidratacii komponentov nukleinovyh kislot metodami infrakrasnoj spektroskopii i sverhvysokoj dijelektrometrii. Biopolimery i kletka. 1987; 3: 18–22./ (in Russian)
Семенов МА, Суэтова ВП. Исследование спектральных параметров полос поглощения нуклеотидов в области 1100-2400 см-1 в D2O при различных температурах. Молекулярная генетика и биофизика. Киев: Изд-во КГУ; 1979. с. 24–31. /Semenov MA, Sujetova VP. Issledovanie spektral'nyh parametrov polos pogloshhenija nukleotidov v oblasti 1100-2400 sm-1 v D2O pri razlichnyh temperaturah. Molekuljarnaja genetika i biofizika. Kyev: Izd-vo KGU; 1979. s. 24–31./ (in Russian)
Малеев ВЯ, Семенов МА, Гасан АИ, Кашпур ВА. Физические свойства системы ДНК-вода. Биофизика. 1993; 38: 789–811. /Fizicheskie svojstva sistemy DNK-voda / Maleev VJa, Semenov MA, Gasan AI, Kashpur VA. Biofizika. 1993; 38: 789–811./ (in Russian)
Semenov МА, Bereznyak EG. Hydration and Stability of Nucleic Acids in the Condensed State. Comments Mol Cel Biophys. 2000; 10: 1–23.
Vetzel R, Vetzel R, Zirwer D, Berker M. Optical Anisotropy of Oriented Deoxyribonucleic Acid Films of Different Water Content. Biopolymers. 1969; 8: 391.
Семенов МА, Больбух ТВ, Малеев ВЯ. Исследование гидратации двуспирального комплекса поли А•поли У методами ИК-спектроскопии и пьезогравиметрии. Биофизика. 1985; 30: 571–7. /Semenov MA., Bol'buh TV, Maleev VJa. Issledovanie gidratacii dvuspiral'nogo kompleksa poli A•poli U metodami IK-spektroskopii i p'ezogravimetrii. Biofizika. 1985; 30: 571–7./ (in Russian)
Семенов МА, Малеев ВЯ, Березняк ЕГ, и др. Гидратация и стабильность комплекса поли(гУ) поли(гЦ). Молекулярная биология. 1991; 25: 1626–34. / Semenov MA, Maleev VJa, Bereznjak EG, i dr. Gidratacija i stabil'nost' kompleksa poli(gU) poli(gC). Molekuljarnaja biologija. 1991; 25: 1626–34./ (in Russian)
Шестопалова АВ, Стариков ЕБ, Семенов МА, Больбух ТВ. Исследование гидратации кофеина и комплекса ДНК-кофеин во влажных пленках методами ИК- спектроскопии и пьезогравиметрии. Харьков: ИРЭ, 1987; 22 с. /Issledovanie gidratacii kofeina i kompleksa DNK-kofein vo vlazhnyh plenkah metodami IK-spektroskopii i p'ezogravimetrii / Shestopalova AV, Starikov EB, Semenov MA, Bol'buh TV. Khar'kov: IRE; 1987. 22 s./ (in Russian)
Tinoco JJ. Hypochromism in Polynucleotides. J Amer Chem Soc. 1960; 82: 4785–90.
Semenov MA, Bolbukh TV. Carbonyl vibration resonance interactions of helical polynucleotides Poly(dA)•Poly(dT) and PolyG•PolyC. Studia Biophysica. 1984; 102: 215–20.
Scheller KH, Hofstetter F, Mitchell PR, et al. Macrochelate formation in monomeric metal ion complexes of nucleoside 5’-triphosphates and the promotion of stacking by metal ions. J Am Chem Soc. 1981; 103: 247–60.
Corfu NA, Sigel H. Acid-base properties of nucleosides and nucleotides as a function of concentration. Eur J Biochem. 1991; 199: 659–69.
Tribolet R, Sigel H. Self-association of adenosine 5’-monophosphate (5’-AMP) as a function of pH and in comparison with adenosine, 2’-AMP and 3’-AMP. Biophys Chem. 1987; 27: 119–30.
Костюков ВВ, Евстигнеев МП. Энергетика комплексообразования биологически активных соединений и нуклеиновых кислот в водном растворе. Севастополь: СевНТУ; 2012. 475 с. /Kostjukov VV, Evstigneev MP. Jenergetika kompleksoobrazovanija biologicheski aktivnyh soedinenij i nukleinovyh kislot v vodnom rastvore. Sevastopol': SevNTU; 2012. 475 s./ (in Russian)
Березняк ЕГ, Семенов МА. Спектральные параметры нуклеотидов и полинуклеотидов в D2O. Х. : ИРЭ; 1989. 16 с. Препринт № 89–379. /Bereznjak EG, Semenov MA. Spektral'nye parametry nukleotidov i polinukleotidov v D2O. Khar'kov: IRE; 1989. 16 s. Preprint № 89–379./ (in Russian)
Больбух ТВ, Семенов МА, Малеев ВЯ, Сечкин ВВ. Использование метода кварцевого резонатора для получения изотерм гидратации полинуклеотидов. Харьков: ИРЭ; 1983. 19 с. Препринт ИРЭ АН УССР № 228. /Ispol'zovanie metoda kvarcevogo rezonatora dlja poluchenija izoterm gidratacii polinukleotidov / Bol'buh TV, Semenov MA, Maleev VJa, Sechkin VV. Khar'kov: IRE; 1983. 19 s. – Preprint IRE AN USSR № 228./ (in Russian)
Bowman WD, Spiro TG. Normal mode analysis of lumiflavin and interpretation of resonance Raman spectra of flavoproteins. Biochemistry. 1981; 20: 3313–18.
Lee NS. Fourier Transform Raman Spectroscopic Investigation of Silver ion – Flavin Mononucleotide complexation. Bull Korean Chem Soc. 1991; 12: 465–67.
Kim M, Carey PR. Observation of a carbonyl feature for riboflavin bound to riboflavin-binding protein in the redexcited raman spectrum. J Am Chem Soc. 1993; 115: 7015–6.
Ataka K, Hegemann P, Heberle J. Vibrational Spectroscopy of an Algal Phot-LOV1 Domain Probes the Molecular Changes Associated with Blue-Light Reception. Biophys J. 2003; 84: 466–74.
Thöing C, Pfeifer A, Kakorin S, Kottke T. Protonated triplet-excited flavin resolved by step-scan FTIR spectroscopy: implications for photosensory LOV domains. Phys Chem. 2013; 15: 5916–26.
Волькенштейн МВ, Ельяшевич МА, Степанов БИ, Грибов ЛА. Колебания молекул. Москва: Наука; 1972. 699 с. /Vol'kenshtejn MV, El'jashevich MA, Stepanov BI, Gribov LA. Kolebanija molekul. Moskva: Nauka; 1972. 699 s./ (in Russian)
Давыдов АС. Теория поглощения света в молекулярных кристаллах. Киев: Изд- во АН УССР; 1951. 141 с. /Davydov AS. Teorija pogloshhenija sveta v molekuljarnyh kristallah. Kyev: Izd-vo AN USSR; 1951. 141 s./ (in Russian)
Грибов АА. Теория инфракрасных спектров полимеров. Москва: Наука; 1977. 240 с. /Gribov AA. Teorija infrakrasnyh spektrov polimerov. Moskva: Nauka; 1977. 240 s./ (in Russian)
Miyazawa T. Perturbation Treatment of the Characteristic Vibrations of Polypeptide Chains in Various Configurations. J Chem Phys. 1960; 32: 1647–52.
Мележик ЕП., Семенов МА, Иванов АЮ. Исследование тонкой структуры полосы амид I ИК-фурье спектра коллагена. Бiофiз вiсн. 2005; 665: 62–7. /Melezhik EP, Semenov MA, Ivanov AJu. Issledovanie tonkoj struktury polosy amid I IK-fur'e spektra kollagena. Biofiz visn. 2005; 665: 62–7./ (in Russian)
Nevskaya NA, Chirgadze YuN. Infrared spectra and resonance interactions of amide-I and II vibrations of α-helix. Biopolymers. 1976; 15: 637–48.
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
