Physical mechanisms of interaction of actinocin derivatives with DNA. 7. Piezogravimetric study of DNA complexes with actinocin derivatives

  • T.V. Bolbukh Institute for Radiophysics and Electronics NAS of Ukraine
  • Ye.V. Dukhopelnykov Institute for Radiophysics and Electronics NAS of Ukraine
  • M.A.Semenov Institute for Radiophysics and Electronics NAS of Ukraine
  • E.G.Bereznyak Institute for Radiophysics and Electronics NAS of Ukraine
  • V.Ya.Maleev Institute for Radiophysics and Electronics NAS of Ukraine
  • E.N.Glibin St -Petersburg State Technological Institute
  • D.V.Ovchinnikov St -Petersburg State Technological Institute
Keywords: DNA, actinocin derivatives, intercalation, piezogravimetry, D'Arsi-Watt model, thermodynamical parameters of adsorption

Abstract

The hydration isotherms of thymus DNA, actinomycin derivatives with a different number of methylene groups in side chains, and their complexes are received by a quartz crystal microbalance. It is found that the sorption ability of water molecules for complexes is less than for free DNA and depends on the length of side methylene chains: complexes with longer side chains of ligand adsorb a smaller number of water molecules. Experimental hydration isotherms were compared with model isotherms obtained by the modified D'Arsi-Watt equation. It allows us to determine the dependence of the constant of water-binding with complexes on the length of methylene chains. It is found that the binding constants for complexes are greater than ones for free DNA. The heats of water adsorption on DNA and its complexes at a different level of adsorption are calculated. It is shown that the interaction with water molecules gives an appreciable contribution (50-60 %) to the stabilization energy of DNA in complexes.

Downloads

Download data is not yet available.

Author Biographies

T.V. Bolbukh, Institute for Radiophysics and Electronics NAS of Ukraine

12 Ak.Proskura str., Kharkov, Ukraine, 61085

Ye.V. Dukhopelnykov, Institute for Radiophysics and Electronics NAS of Ukraine

12 Ak.Proskura str., Kharkov, Ukraine, 61085

M.A.Semenov, Institute for Radiophysics and Electronics NAS of Ukraine

12 Ak.Proskura str., Kharkov, Ukraine, 61085

E.G.Bereznyak, Institute for Radiophysics and Electronics NAS of Ukraine

12 Ak.Proskura str., Kharkov, Ukraine, 61085

V.Ya.Maleev, Institute for Radiophysics and Electronics NAS of Ukraine

12 Ak.Proskura str., Kharkov, Ukraine, 61085

E.N.Glibin, St -Petersburg State Technological Institute

Russia

D.V.Ovchinnikov, St -Petersburg State Technological Institute

Russia

References

1. Семенов М. А., Гасан А.И., Малеев В.Я и др. // Вісн.ХДУ №488. Біофізичний вісник. 2000. Вип.1(6). С. 14-18

2. Семенов М. А., Сагайдакова Н.Н., Больбух Т.В. и др. // Вісн.ХДУ №497. Біофізичний вісник. 2000. Вип.2(7). С. 16-23

3. Семенов М. А., Круглова Е.Б., Духопельников Е. В.., Больбух Т. В., Малеев В.Я. // Вісн.ХДУ №528. Біофізичний вісник. 2001. Вип.2 (9). С.33-39

4. Березняк Е. Г., Семенов М. А.., Больбух Т. В., Духопельников Е.В. и др. // Вісн.ХДУ. Біофізичний вісник 2002 (в печати)

5. Семенов М. А., Больбух Т.В., Березняк Е.Г., Зинченко А.В., Малеев В.Я. // Вісн.ХДУ №528. Біофізичний вісник. 2001. Вип.2(9). С.40-44

6. Semenov M.A., Bereznyak E.G. //Comments Mol. Cel.Biophys. 2000. V.1O. №1. P.I-23

7. Berman H. M., Stallinges W., Corell H.L. and Glusker J.P. // Biopolymers. 1979. V. 18. P.2405-2429

8. Dongherty G. // Analytical Biochemistry. 1981 V. 115, P52-57

9. Семенов М. А., Больбух Т.В. // Биополимеры и клетка. 1987. Т.З. №5. С.234-240

10. Зенгер В. Принципы структурной организации нуклеиновых кислот. М.: Мир. 1987. 584 с.

11. Neidle S., Berman H.M., Shich H.S. //Nature. 1980. V.288. P. 129-133

12. Семенов М.А., Малеев В. Я., Глибин Е.Н., Круглова Е.Б., Гасан А. И., Больбух Т. В., Березняк Е. Г., Шесгопалова А.В. Физические явления в твердых телах. Материалы 5-й международной конференции. Харьков. 2001. с 74

13. Больбух Т.В., Семенов М.А., Малеев В.Я., Сечкин В.В. Использование метода кварцевого резонатора для получения изотерм гидратации полинуклеотидов// Харьков. 1983. Препринт ИРЭ АН УССР. №228

14. Semenov M.A., Starikov E.B. and Bolbukh T.V. // Studia biophysika. 1988. V.123., №3. P. 217-224

15. Кривцова М. А., Морошкина Е.Б., Глибин Е.Н., Фрисман Э.В. // Мол.биология. 1982. Т.16. Вып. 1. С.149-155

16. Глибин Е.Н., Цукерман В.Б., Гинзбург О.Ф. //ЖОрХ. 1981. Т. 17. Вып.З. С.657-663

17. Гинзбург О.Ф., Глибин Е.Н., Коршунова З. И., Кривцова М. А., Яворская Н. П., Софивина З.П., Цимбалова С.С. // А.с.№677293 (СССР). 1992. БИ. №15

18. Спирин А.С. // Биохимия. 1958. Т.23. С.656-662

19. Gascoyne P.R.C., Pethig P. // J. Chem. Soc. Faradey Trans. 1977. V.l. P. 171-180

20. Герасимов Я. И., Древинг В.П., Еремин.Е.Н. и др. Курс физ-химии. М-Л.: Химия. 1964. 452с.

21. Химмельблау Д: Прикладное нелинейное программирование. М.: Мир. 1975. 534 с.

22. Стариков Е.Б., Больбух Т.В., Семенов М.А. Изучение изотерм гидратации нуклеиновых кислот // Харьков. 1987. Препринт ИРЭ АН УССР. №359

23.Fаlк М., Нагtmап К.А.//J.Аmег. Сhem.Soc. 1962. V.84. №20. Р.3843-3845
Published
2002-06-06
Cited
How to Cite
Bolbukh, T., Dukhopelnykov, Y., Semenov, M., Bereznyak, E., Maleev, V., Glibin, E., & Ovchinnikov, D. (2002). Physical mechanisms of interaction of actinocin derivatives with DNA. 7. Piezogravimetric study of DNA complexes with actinocin derivatives. Biophysical Bulletin, 1(10), 30-35. Retrieved from https://periodicals.karazin.ua/biophysvisnyk/article/view/18379

Most read articles by the same author(s)