Спектроскопічне дослідження зв’язування метилового ефіру феофорбіду-а з cинтетичними полінуклеотидами і ДНК

  • О. А. Ryazanova Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України
  • I. М. Voloshin Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України
  • L. V. Dubey Інститут молекулярної біології і генетики НАН України
  • V. N. Zozulya Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України
Ключові слова: феофорбід-а, полінуклеотиди, ДНК, інтеркаляція, флуоресценція, поглинання

Анотація

Вивчено зв’язування метилового ефіру феофорбіду-а (Mepheo-a) з синтетичними двонитковими
полінуклеотидами poly(A)poly(U), poly(G)poly(C), чотирьохнитковими poly(G), і нативною ДНК.
Виміри проведено у водних буферних розчинах pH6,9 за умов низької іонної сили (2 мM Na+) у
широкому діапазоні співвідношень молярних концентрацій фосфатів і барвника (P/D) методами
абсорбційної та поляризованої флуоресцентної спектроскопії. Визначено абсорбційні і флуоресцентні характеристики комплексів біополімерів з барвником. Встановлено, що для комплексів нейтрального Mepheo-a з чотирьохнитковим poly(G) спостерігаються значні спектральні зміни: а саме, гіпохромізм поглинання, батохромний зсув смуги Соре у спектрі поглинання (~ 26 нм), батохромний зсув максимуму флуоресценції (~ 9 нм) і 50-кратне підвищення інтенсивності флуоресценції. На відміну від цього, зв’язування Mepheo-a з двонитковими полінуклеотидами poly(A)poly(U), poly(G)poly(C) і тимусною ДНК супроводжується більш слабким спектральним зсувом смуг поглинання і флуоресценції, а також зростанням інтенсивності флуоресценції не більш ніж у 4 рази. Такі спектральні зміни і високе
значення ступеня поляризації флуоресценції (0,26) свідчать про інтеркаляцію хромофора барвника
у чотирьохниткову полінуклеотидну структуру. Незначне збільшення ступеня поляризації
флуоресценції барвника (0,12) і більш слабкі спектральні зсуви свідчать про інший тип комплексоутворення, а саме про вбудовування MePheo-а в борозенку подвійної спіралі, припустимо у вигляді димерів. Значна зміна флуоресцентних характеристик MeРheo-a при зв’язуванні з чотирьохнитковим полінуклеотидом poly(G) робить це похідне перспективним для використання в якості флуоресцентного зонда G-квадруплексної структури.

Завантаження

##plugins.generic.usageStats.noStats##

Біографії авторів

О. А. Ryazanova, Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України

пр. Леніна 47, 61103, Харків, e-mail: ryazanova@ilt.kharkov.ua

I. М. Voloshin, Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України

пр. Леніна 47, 61103, Харків

e-mail: ryazanova@ilt.kharkov.ua

L. V. Dubey, Інститут молекулярної біології і генетики НАН України

вул. Заболотного 150, 03143, Київ

V. N. Zozulya, Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України

пр. Леніна 47, 61103, Харків

e-mail: ryazanova@ilt.kharkov.ua

Посилання

Owens J.W., Smith R., Robinson R. and Robins M. // Inorg. Chim. Acta.– 1998.– v. 279.– p. 226–231.

Dougherty T.Jr., Gomer C.J., Henderson B.W., et al. // J. Natl. Cancer Inst.– 1998.– v. 90.– p. 889– 905.

Ricchelli F. // J. Photochem. Photobiol. B: Biol. – 1995.– v. 29.– p. 109–111.

Willstatter R. and Stoll A. Untersuchungen über Chlorophyll. Methoden und Ergebnisse. – Berlin: Springer, 1913.

Röder B. // J. Photochem. Photobiol. B: Biol. – 1990. – v.5. – p. 519-521.

Röder B. // Lasers Med. Sci.– 1990.– v.5.– p.99-106.

Roeder B. Pheophorbides. – Photodynamic Tumor Therapy: 2nd and 3rd Generation Photosensitizers. (J.G. Moser, Ed.) .– Amsterdam: Harwood Academic Publishers. – 1998.– p. 35-42.

Hajri A., Wack S. et al. // Photochem. Photobiol.– 2002.– v.75.– p.140-148.

MacDonald I.J. and Dougherty T.Jr. // J. Porphyrins Phthalocyanines.– 2001.- v. 5.– p.105-129.

Krasnovsky A. Jr. et al. // J. Photochem Photobiol. B: Biol.– 1990.– v.5.– p. 245-254.

Roeder B. Photobiophysical parameters. – Photodynamic Tumor Therapy: 2nd and 3rd Generation Photosensitizers. (J.G. Moser, Ed.). – Amsterdam: Harwood Academic Publishers. – 1998.– p. 9-19.

Tanielian C., Kobayashi M., Wolf C. // J. Biomed. Opt. – 2001. – v. 6. – p. 252-256.

Eichwurzel I., Stiel H., Roeder B. // J. Photochem. Photobiol. B.: Biol. – 2000.– v.54.– p.194-200.

Kobayashi M., Koyama S., Nakazato M., Miyoshi N., Wolf C., Daikuzono N., Tanielian C., Sasaki M., Komiyama M. // J. Clin. Laser. Med. Surg.– 1994.–v.12. – p. 133-138.

Ryazanova O.A., Voloshin I.M., Dubey I.Ya., Dubey L.V., Zozulya V.N. // Annals of the New York Academy of Sciences.– 2008.– v.1130.– p. 293-299.

Ryazanova O.A., Voloshin I.M., Dubey I.Ya., Dubey L.V. and Zozulya V.N. // IFMBE Proceedings.– 2008.- v.20.- p. 397-400.

Wongsinkongman P., Brossi A., Wang H.-K., Bastow K.F., Lee K.-H. // Bioorganic & Medicinal Chemistry.– 2002.– v.10.– p.583-591.

Zozulya V., Blagoi Yu., Lober G., Voloshin I. et al. // Biophys. Chem. –1997-v.65, p. 55-63.

Lakowicz, J.R. 1999. Principles of Fluorescent Spectroscopy 2nd ed. Kluwer Academic/Plenum Press. New York.

Spikes, J.D. & Bommer, J.C. 1991. Chlorophyll and related pigments as photosensitizers in biology and medicine. In Chlorophylls. H. Scheer, Ed.: 1181-1204. CRC Press, Boca Raton, Florida, USA.

Rabinowitch E. // Rewiew of modern physics.–1944.– v. 16(3-4).– p. 226-235.

Röder, B. // J. Photochem. Photobiol, B: Biol.– 1987.– v.1.– p.103-113.

Mansouri S., Fery-Forgues S., Meunier B., Paillous N. // J. Chem. Soc. Perkin Trans. 2 .– 1996.– v.8.– p. 1649-1654.

Mergny J., Phan A., Lacroix L. // FEBS Letters.– 1998.– v.435.- p.74-78.

Löber G., Kittler L. // Studia biophysica.–1978.– v.73(1).– p.25-30.

Seidel C., Schulz A., and Sauer M. // J. Phys. Chem.- 1996.- v.100.– p.5541-555.

Taima H., Yoshioka N., Inoue H. // Org. Biomol. Chem. – 2009.–v. 7.– p. 1176-1183.

Опубліковано
2009-06-05
Цитовано
Як цитувати
RyazanovaО. А., VoloshinI. М., Dubey, L. V., & Zozulya, V. N. (2009). Спектроскопічне дослідження зв’язування метилового ефіру феофорбіду-а з cинтетичними полінуклеотидами і ДНК. Біофізичний вісник, 2(23), 20-29. вилучено із https://periodicals.karazin.ua/biophysvisnyk/article/view/4268
Розділ
Молекулярна біофізика