Зв'язування теофіліну з тимусною ДНК в присутності конкуруючих лигандів
Анотація
Проведено спектрофотометрічне дослідження зв'язування теофіліну з тимусною ДНК в присутності забарвлених лігандів-міток. В якості міток були обрані ліганди, що поглинають у видимій області спектра і взаємодіючі з ДНК з утворенням різних типів комплексів – актіноцінове похідне ActII і бромистий етидій. Показано, що теофілін утворює з зазначеними лігандами гетероассоціати. Константи зв'язування теофіліну з ActII ((943 ± 124 М-1) і бромистим етидієм (177 ± 36 М-1) значно вище, ніж у кофеїну в комплексах з тими ж лігандами. Дослідження конкурентного зв'язування теофіліну і лігандів-міток з тимусною ДНК показало , що теофілін є конкурентом ActII 'і бромистого етидія за місця зв'язування на ДНК в основному в області низьких концентрацій ДНК, тобто коли в розчині присутня велика кількість вільних лігандів. В області великих концентрацій ДНК теофілін перешкоджає утворенню комплексів ActII і бромистого етидія з ДНК за типом інтеркаляції. За допомогою програм оптимізації спектрофотометричних концентраційних залежностей DALSCOMP і COMPHET отримані константа (185 ± 20 М-1) і величина місця зв'язування (п = 1) теофіліну з ДНК. Показано, що константа зв'язування теофіліну з ДНК збігається в межах помилки з константою зв'язування кофеїну з ДНК (190 ± 15 М-1). На підставі проведених досліджень робиться висновок про більшу активність теофіліну в порівнянні з кофеїном як перехоплювача плоских ароматичних молекул лігандів в розчині, що необхідно враховувати при спільному використанні цих лікарських сполук в медицині та біології.
Завантаження
Посилання
Graham D.M. Caffeine-its identity, dietary sources, intake and
biological effects // Nutr Rev. 1978;36(4):97-102.
Williams JF, Lowitt S, Poison JB, Szentivanyi A. Pharmacological and
biochemical activities of some monomethy I xanthine and methyluric
acid derivatives of theophylline and caffeine. Biochem. Pharmacol.
;27( 11): 1545-50.
Piosik J., Gwizdek-Wisniewska A., Ulanowska K., Ochocinski J., Czyz
A., Wegrzyn G. Methylxanthines (caffeine, pentoxifylline and
theophylline) decrease the mutagenic effect of daunomycin, doxorubicin
and mitoxantrone // Acta Biochimica Polonica Vol. 52 No. 4/2005,
-926.
Johnson IM, Kumar SG, Malathi R. De-intercalation of ethidium bromide
and acridine orange by xanthine derivatives and their modulatory
effect on anticancer agents: a study of DNA-directed toxicity
enlightened by time-correlated single-photon counting. // J Biomol
Struct Dyn. 2003 Apr;20(5):677-86.
Johnson I. M., Kumar S.G. B., Malathi R. RNA Binding Efficacy of
Theophylline, Theobromine and Caffeine // Journal of Biomolecular
Structure & Dynamics, V. 20, N. 5, (2003) 687-692.
Evstigneev, M. P., Rybakova, K. A., Davies, D. B. (2006). Complexation
of norfloxacin with DNA in the presence of caffeine. Biophysical
Chemistry 121 (2) 84-95.
Круглова Е.Б., Ермак Е.Л. Исследование конкурентного связывания двух
лигандов: актиноцинового антибиотика и кофеина с ДНК // Вестник
Харьковского университета. Биофизический вестник. - 2003.
-Вып.1(12)-С.64-69.
Круглова Е.Б., Ермак Е.Л. Конкурентное связывание двух лигандов:
актиноцинового производного и кофеина с полирибоцитидиловой кислотой в
разных конформационных состояниях // Вестник Харьковского
университета. Биофизический вестник. - 2004. - Вып. 1-2(14) - С.32-37.
Ермак Е.Л., Круглова Е.Б. Влияние конкурирующих лигандов разного типа
на связывание актиноцинового производного АсШ с ДНК // «Вестник
СевГГУ» (Физика и математика). - 2005. -Т.70-С. 118-126.
Глибин Е.Н., Овчинников Д.В., Плеханова Н.Г. Синтез аналогов
актиномицина// Ж. Орг. X. - 1997. - Т.ЗЗ. -В. 10.-С. 1573-1576.
Muller W., Crothers D.M. Interaction of heteroaromatic compounds with
nucleic acids. 1. The influence of heleroatoms and polarizability on
the base specificity of intercalating ligands//Eur.J.Biochem.-1975.-
V.54.- P.267-277.
Bresloff J.L., Crothers D.M. DNA-ethidium reaction kinetics:
demonstration of direct ligand transfer between DNA binding sites.
J.Mol.Biol. 1975. V.95. 103-123.
Круглова Е. Б., Малеев В. Я., Глибин Е. И., Веселков А. Н.
Спектрофотометрический анализ димеризации производных актиноцина с
разной длиной боковых цепей // В1сн. ХНУ. - Бюф13. В1сник -2002.-
(10). - С. 12-20.
Harley F.R., Burgess C, Alcock R.M. Solution equilibria Ellis Horwood.
360 P.
Nechipurenko Yu. D. Cooperative effects on binding of large ligands to
DNA. II. Contact cooperative interactions between bound ligand
molecules. Mol. Biol. 1984. V.18. 1066-1079.
Larsen R.W., Jasuja R., Hetzler R.K., Muraoka P.T., Andrada V.G.,
Jameson D.M. Spectroscopic and molecular modeling studies of caffeine
complexes with DNA intercalators. // Bioph. J. V. 70. 1996. 443-452.
Minasyan S.H., Tavadyan L.A., Antonyan A.P., Davtyan H.G., Parsadanyan
M.A., Vardevanyan P.O. Differential pulse voltammetric studies of
ethidium bromide binding to DNA // Bioelectrochemistry. (2006). V.68.
- 55.
Vardevanyan P.O., Antonyan A.P., Manukyan G.A., Karapetyan A.T. Study
of ethidium bromide interaction peculiarities with DNA. Experimental
and Molecular Medicine. 2001. V.33 (4). 205-208.
Benevides J.M., Thomas G.J. Jr. Local conformational changes induced
in B-DNA by ethidium intercalation. Biochemistry. 2005. V.44 (8).
-2999.
Yuzaki K., Hamaguchi H. Interaction-induced structural change of DNA
as studied 1064 nm near-infrared multichannel Raman spectroscopy. J.
Raman Spectroscopy. (2004). V.35 (12). 1013-1015.
Круглова Е.Б., Гладковская Н.А., Малеев В.Я. Использование метода
спектрофотометрического анализа для вычисления термодинамических
параметров связывания в системах актиноциновые производные - ДНК//
Биофизика. - 2005. - Г. 50. - В.2. - С. 253-264.
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).
