Исследование взаимодействия бромистого этидия с ДНК в

ÁÈÎÔÈÇÈÊÀ
ÓÄÊ 577.113.6
Ï. Î. Âàðäåâàíÿí, À. Ï. Àíòîíÿí, Ã. Ñ. Ñàðêèñÿí, Ñ. Ã. Àðóòþíÿí
Èññëåäîâàíèå âçàèìîäåéñòâèÿ áðîìèñòîãî ýòèäèÿ ñ ÄÍÊ â ïðèñóòñòâèè
cis-DDP
(Ïðåäñòàâëåíî ÷ë.-êîð. ÍÀÍ ÐÀ Ý.Ñ. Ãåâîðêÿíîì 6/VI 2008)
Êëþ÷åâûå ñëîâà: êîìïëåêñû ÄÍÊ-cis-DDP-ÁÝ, òåìïåðàòóðà ïëàâëåíèÿ, øèðèíà
èíòåðâàëà ïëàâëåíèÿ
Îïðåäåëåíèå ñòàáèëèçèðóþùåãî èëè äåñòàáèëèçèðóþùåãî äåéñòâèÿ
ðàçëè÷íûõ íèçêîìîëåêóëÿðíûõ ñîåäèíåíèé íà íàòèâíóþ (äâóõöåïî÷å÷íóþ)
ñòðóêòóðó ÄÍÊ èìååò áîëüøîå çíà÷åíèå, ïîñêîëüêó ÄÍÊ ìîæåò ìåíÿòü ñâîþ
ñòðóêòóðó è â íåêîòîðûõ ñëó÷àÿõ èç äâóõöåïî÷å÷íîãî (äö) ïåðåõîäèòü â
îäíîöåïî÷å÷íîå (îö) ñîñòîÿíèå [1,2]. ÄÍÊ â êëåòêå îêðóæåíà ðàçëè÷íûìè
ìîëåêóëàìè è â ïðîöåññå ðåàëèçàöèè áèîëîãè÷åñêèõ ôóíêöèé îáðàçóåò
ñ ýòèìè ñîåäèíåíèÿìè ðàçëè÷íûå êîìïëåêñû [1-5]. Íèçêîìîëåêóëÿðíûå
ñîåäèíåíèÿ ñ ÄÍÊ ñâÿçûâàþòñÿ êîâàëåíòíûì èëè íåêîâàëåíòíûì ñïîñîáàìè.
Íåñìîòðÿ íà ðàçëè÷èÿ â ñïîñîáàõ ñâÿçûâàíèÿ ëèãàíäîâ, èíòåãðàëüíûé
ðåçóëüòàò – ñòàáèëèçàöèÿ äö- èëè îö-ñòðóêòóðû ÄÍÊ ìîæåò áûòü ñõîæà. Â
÷àñòíîñòè, êîâàëåíòíî ñâÿçûâàþùååñÿ ñîåäèíåíèå cis-äèõëîðäèàìèíïëàòèíà
(cis-DDP), ÿâëÿþùååñÿ òàêæå ïðîòèâîîïóõîëåâûì ïðåïàðàòîì, ïðè íèçêèõ
êîíöåíòðàöèÿõ ñòàáèëèçèðóåò äö-ñòðóêòóðó ÄÍÊ [6-10]. Àíàëîãè÷íîå âëèÿíèå
èìååò íåêîâàëåíòíî ñâÿçûâàþùååñÿ ñîåäèíåíèå áðîìèñòûé ýòèäèé (ÁÝ) [5].
Èçâåñòíî, ÷òî ïðè íèçêèõ êîíöåíòðàöèÿõ cis-DDP îáðàçóåò êîâàëåíòíûå
ñøèâêè ñ ãóàíèíîâûìè îñíîâàíèÿìè ÄÍÊ, óäàëåííûìè äðóã îò äðóãà íà
íåñêîëüêî ñîò îñíîâàíèé âäîëü ìàêðîìîëåêóëû, ÷òî ìîæåò ïðèâîäèòü ê
îáðàçîâàíèþ ïñåâäîêîëüöåâûõ ñòðóêòóð â ÄÍÊ [11].
Âîçìîæíî òàêæå
îáðàçîâàíèå ñøèâîê ìåæäó îòäåëüíûìè ìîëåêóëàìè ÄÍÊ (ìåæìîëåêóëÿðíûå
ñøèâêè) [7,8]. Ñëåäñòâèåì ýòîãî ÿâëÿåòñÿ ïîäàâëåíèå ðåïëèêàöèè è òðàíñêðèïöèè ÄÍÊ, ÷åì è îáóñëîâëåíà öèòîòîêñè÷íîñòü cis-DDP [11-13]. ÁÝ æå ïðè
2 3 6
íèçêèõ êîíöåíòðàöèÿõ èíòåðêàëèðóåò â ïëîñêîñòü ìåæäó ïàðàìè îñíîâàíèé
ÄÍÊ, âñëåäñòâèå ÷åãî âîçíèêàåò äîïîëíèòåëüíîå ñòýêèíã-âçàèìîäåéñòâèå,
÷òî ïðèâîäèò ê ñòàáèëèçàöèè äö-ñòðóêòóðû. Ýòîò ëèãàíä ÿâëÿåòñÿ àíòèáàêòåðèàëüíûì, à òàêæå ìóòàãåííûì âåùåñòâîì (ò.å. îáëàäàåò îïðåäåëåííîé
öèòîòîêñè÷íîñòüþ) [5].
Èçâåñòíûå â íàñòîÿùåå âðåìÿ èññëåäîâàíèÿ îòíîñÿòñÿ ê îòäåëüíîìó
âçàèìîäåéñòâèþ òîãî èëè èíîãî ëèãàíäà ñ ÄÍÊ, â òî âðåìÿ êàê ñîâìåñòíîå
ñâÿçûâàíèå ðàçëè÷íûõ ñîåäèíåíèé ñ ÄÍÊ ïðàêòè÷åñêè ìàëî èçó÷åíî. Ñ ýòîé
òî÷êè çðåíèÿ îïðåäåëåííûé èíòåðåñ ïðåäñòàâëÿåò èññëåäîâàíèå ñîâìåñòíîãî
ñâÿçûâàíèÿ cis-DDP è ÁÝ ñ ÄÍÊ. Öåëüþ äàííîé ðàáîòû ÿâèëîñü èññëåäîâàíèå
ïëàâëåíèÿ êîìïëåêñîâ ÄÍÊ-cis-DDP-ÁÝ è îïðåäåëåíèå ïàðàìåòðîâ - òåìïåðàòóðû (Tm ) è øèðèíû èíòåðâàëà ïëàâëåíèÿ (¢ T ) äâîéíûõ êîìïëåêñîâ.
 ðàáîòå áûëè èñïîëüçîâàíû ÄÍÊ òèìóñà òåëåíêà ôèðìû ”Sigma”
(ÑØÀ), ÁÝ, ”Serva” (Ãåðìàíèÿ), cis-DDP (Sigma Chem. Comp., ÑØÀ), NaCl,
NaClO4 (îñ. ÷). Âñå ïðåïàðàòû èñïîëüçîâàíû áåç äîïîëíèòåëüíîé î÷èñòêè.
Êîíöåíòðàöèè ÄÍÊ è ÁÝ áûëè îïðåäåëåíû àáñîðáöèîííûì ìåòîäîì ñ
èñïîëüçîâàíèåì ñëåäóþùèõ êîýôôèöèåíòîâ ýêñòèíêöèè: äëÿ ÄÍÊ òèìóñà
òåëåíêà – "260 = 6 6 0 0 Ì¡1 ñì¡1 , äëÿ ÁÝ – "480 = 5 6 0 0 Ì¡1 ñì¡1 . Êîíöåíòðàöèþ
cis-DDP ïîëó÷èëè ìåòîäîì âçâåøèâàíèÿ, ñ äàëüíåéøèì ïðèãîòîâëåíèåì
êîíöåíòðèðîâàííîãî ðàñòâîðà.
Ñîîòâåòñòâóþùèå ðàáî÷èå êîíöåíòðàöèè
cis-DDP ïîëó÷èëè ðàçáàâëåíèåì èñõîäíîãî êîíöåíòðèðîâàííîãî ðàñòâîðà.
Èññëåäîâàíèÿ ïðîâîäèëèñü â áóôåðå, ñîäåðæàùåì 1 0 ¡2 ìîëü NaClO4 + 1 0 ¡3
ìîëü NaCl, èîííàÿ ñèëà ñîñòàâëÿëà – ¹ = 0 :0 1 M Na+ , pH 6.9.
Ñïåêòðîôîòîìåòðè÷åñêèå èçìåðåíèÿ ïðîâîäèëèñü íà ñïåêòðîôîòîìåòðå
PYE Unicam-SP8-100 (Àíãëèÿ).
Èñïîëüçîâàëè êâàðöåâûå êþâåòû äëèíîé
îïòè÷åñêîãî ïóòè 1 ñì. Ïëàâëåíèå ÄÍÊ è ÄÍÊ-cis-DDP-ÁÝ êîìïëåêñîâ
îñóùåñòâëÿëîñü àáñîðáöèîííûì ìåòîäîì ïðè äëèíå âîëíû ¸ = 2 6 0 íì.
Çíà÷åíèÿ ïîãëîùåíèé îáðàçöîâ âûâîäèëèñü íà äèñïëåé êîìïüþòåðà ñ
ïîìîùüþ ïðîãðàììû, îáðàáîòàííîé Â. Ýëáàêÿíîì â ñðåäå ïðîãðàììèðîâàíèÿ
LabVIEW 7.0. Ïðè ïëàâëåíèè êîìïëåêñîâ íàãðåâ ðàñòâîðîâ, ïîìåùåííûõ
â òåðìîñòàòèðîâàííûå êþâåòû ñ ãåðìåòè÷åñêè çàêðûòûìè òåôëîíîâûìè
ïðîáêàìè, îñóùåñòâëÿëñÿ ñî ñêîðîñòüþ 0.25 ãðàä/ìèí ñ ïîìîùüþ ïðèáîðà
SPX-876 Temperature Programme Controller (Àíãëèÿ). Òåìïåðàòóðà ðàñòâîðîâ
îáðàçöîâ ìåíÿëàñü îò 45 äî 98o Ñ. Ïàðàìåòðû ïëàâëåíèÿ êîìïëåêñîâ – Tm è
¢ T îïðåäåëÿëèñü, êàê îïèñàíî â [3]. Ðàçìåð òî÷åê ñîîòâåòñòâóåò ñðåäíåìó
çíà÷åíèþ 5-6 èçìåðåíèé. Îøèáêà ýêñïåðèìåíòîâ ñîñòàâëÿëà » 5 %.
Èññëåäîâàíèÿ êîìïëåêñîâ ÁÝ ñ ÄÍÊ â øèðîêîì èíòåðâàëå èçìåíåíèÿ
êîíöåíòðàöèè ëèãàíäà (0 < rb · 0 :4 ) âûÿâèëè, ÷òî ïðè çíà÷åíèÿõ rb · 0 :1
(rb = ÁÝ/ÄÍÊ) Tm è ¢ T êîìïëåêñîâ âîçðàñòàþò (ðèñ. 1). Ïðè äàëüíåéøåì
2 3 7
óâåëè÷åíèè êîíöåíòðàöèè ÁÝ Tm êîìïëåêñîâ ïðîäîëæàåò âîçðàñòàòü, â òî
âðåìÿ êàê ¢ T , ïðîõîäÿ ÷åðåç ñëàáî âûðàæåííûé ìàêñèìóì (0 :1 < rb · 0 :1 5 ),
óìåíüøàåòñÿ. Ïðè íèçêèõ êîíöåíòðàöèÿõ îñíîâíûì ñïîñîáîì ñâÿçûâàíèÿ ÁÝ
ñ ÄÍÊ ÿâëÿåòñÿ èíòåðêàëÿöèÿ, ÷òî ïðèâîäèò ê ñòàáèëèçàöèè äö-ñòðóêòóðû
ÄÍÊ è óâåëè÷åíèþ Tm . Âîçðàñòàíèå æå ¢ T êîìïëåêñîâ îáóñëîâëåíî òåì,
÷òî â õîäå ïëàâëåíèÿ ïðîèñõîäèò ïåðåðàñïðåäåëåíèå ñâÿçàííûõ ìîëåêóë
ëèãàíäà ñ ðàñïëàâëåííûõ îö-ó÷àñòêîâ íà äö-ó÷àñòêè ÄÍÊ. Ïðè óâåëè÷åíèè
êîíöåíòðàöèè ÁÝ ïåðåðàñïðåäåëåíèå ïðåêðàùàåòñÿ, âñëåäñòâèå ÷åãî ¢ T
êîìïëåêñîâ âûõîäèò íà ïëàòî è ïðè áîëåå âûñîêèõ êîíöåíòðàöèÿõ ÁÝ
íà÷èíàåò óìåíüøàòüñÿ. Ýòîò ôåíîìåí îáóñëîâëåí òåì, ÷òî ÁÝ ñ ÄÍÊ íà÷èíàåò
ñâÿçûâàòüñÿ è äðóãèìè ñïîñîáàìè [5,14].
Ðèñ. 1. Êðèâûå çàâèñèìîñòè Tm (à) è ¢ T (á) îò rb êîìïëåêñîâ ÁÝ-ÄÍÊ, ãäå
rb =ÁÝ/ÄÍÊ. ¹1 0
¡2
Ì Na+ , pH=6,9.
Ïðè ýòîì Tm êîìïëåêñîâ óìåíüøàåòñÿ â ðåçóëüòàòå äâóõ ïðîòèâîïîëîæíûõ ýôôåêòîâ: èíòåðêàëèðîâàííûå ìîëåêóëû ñòàáèëèçèðóþò, à ñâÿçàííûå
äðóãèìè ñïîñîáàìè (ïîëóèíòåðêàëèðîâàííûå, à òàêæå ñâÿçàííûå ñ îöó÷àñòêàìè ÄÍÊ) ìîëåêóëû ÁÝ äåñòàáèëèçèðóþò äö-ñòðóêòóðó ÄÍÊ. Ïî
äîñòèæåíèè ðàâíîâåñèÿ ýòèõ ýôôåêòîâ ¢ T êîìïëåêñîâ óìåíüøàåòñÿ, à
âîçðàñòàíèå Tm ïðåêðàùàåòñÿ.
Ïðè âûñîêèõ êîíöåíòðàöèÿõ äåñòàáèëèçèðóþùèé ýôôåêò ÁÝ íà äö-ÄÍÊ ïðåâàëèðóåò, âñëåäñòâèå ÷åãî Tm
êîìïëåêñîâ óìåíüøàåòñÿ, à ¢ T ðåçêî âîçðàñòàåò, ïîñêîëüêó íà÷èíàåòñÿ
ïåðåðàñïðåäåëåíèå ñâÿçàííûõ ìîëåêóë ÁÝ ñ äö-ó÷àñòêîâ ÄÍÊ íà îö-ó÷àñòêè.
Ïðè íèçêèõ êîíöåíòðàöèÿõ Tm è ¢ T êîìïëåêñîâ cis-DDP – ÄÍÊ
âîçðàñòàþò ïî ñðàâíåíèþ ñ ïàðàìåòðàìè ïëàâëåíèÿ ÷èñòîé ÄÍÊ, êàê ýòî
âèäíî íà ðèñ. 1, ãäå ïðåäñòàâëåíû êðèâûå çàâèñèìîñòè Tm è ¢ T îò
¡ lg(C), ( ¡ lg(C) – îòðèöàòåëüíûé ëîãàðèôì îòíîøåíèÿ êîíöåíòðàöèé cisDDP/ÄÍÊ â ðàñòâîðå [11]). Â ðàìêàõ ñóùåñòâóþùèõ òåîðèé îáúÿñíèòü
2 3 8
ýòî ÿâëåíèå íåâîçìîæíî. Áûëî âûñêàçàíî ïðåäïîëîæåíèå î âîçìîæíîñòè
îáðàçîâàíèÿ ïñåâäîêîëüöåâûõ ñòðóêòóð â ÄÍÊ, ÷òî â äàëüíåéøåì ïîëó÷èëî
îáîñíîâàíèå â ðàáîòå [12]. Íà îñíîâàíèè äàííûõ, ïîëó÷åííûõ äëÿ êîìïëåêñîâ
ÄÍÊ ñ cis-DDP â øèðîêîì èíòåðâàëå èçìåíåíèÿ êîíöåíòðàöèè ïîñëåäíåãî,
áûëî âûÿâëåíî, ÷òî ìåõàíèçìû âçàèìîäåéñòâèÿ ýòîãî ïðåïàðàòà ñ ÄÍÊ
ðàçëè÷íû, ÷òî îòðàæàåòñÿ íà Tm è ¢ T êîìïëåêñîâ ñëåäóþùèì îáðàçîì (ðèñ.
2, à, á, ñïëîøíûå ëèíèè): 1) â èíòåðâàëå èçìåíåíèÿ êîíöåíòðàöèîííîãî
ñîîòíîøåíèÿ 1 0 ¡9 · C · 1 0 ¡8 (ãäå C = cis-DDP/ÄÍÊ) Tm è ¢ T êîìïëåêñîâ
çíà÷èòåëüíî óâåëè÷èâàþòñÿ ïî ñðàâíåíèþ ñ T0 è ¢ T0 ÷èñòîé ÄÍÊ.  ýòîì
èíòåðâàëå èçìåíåíèÿ rb â ìîëåêóëå ÄÍÊ îáðàçóþòñÿ êîëüöåâûå ñòðóêòóðû;
2) â èíòåðâàëå èçìåíåíèÿ 1 0 ¡8 · C · 1 0 ¡5 Tm è ¢ T êîìïëåêñîâ ìîíîòîííî
óìåíüøàþòñÿ, ïîñêîëüêó óâåëè÷åíèå ÷èñëà êîëüöåâûõ ñòðóêòóð ïðèâîäèò ê
ðàçðûâó âîäîðîäíûõ ñâÿçåé è îáëåã÷åíèþ ïëàâëåíèÿ êîìïëåêñîâ.
 èíòåðâàëå C > 1 0 ¡5 Tm êîìïëåêñîâ ðåçêî óìåíüøàåòñÿ, à ¢ T óâåëè÷èâàåòñÿ â ðåçóëüòàòå îáðàçîâàíèÿ îö- è äö-öåïî÷å÷íûõ (äö-) ðàçðûâîâ â ÄÍÊ ñ
ïîñëåäóþùèì ôîðìèðîâàíèåì êîðîòêèõ ëèíåéíûõ ôðàãìåíòîâ ÄÍÊ.
Ðèñ. 2. Êðèâûå çàâèñèìîñòè Tm (à) è ¢ T (á) îò ¡ lg(C) êîìïëåêñîâ ÁÝ ñ cis-DDP –
ÄÍÊ. Ñïëîøíàÿ ëèíèÿ ñîîòâåòñòâóåò çàâèñèìîñòÿì Tm è ¢ T îò ¡ lg(C) êîìïëåêñîâ
· C · 1 0 ¡5 . Òî÷êè ñîîòâåòñòâóþò
êîìïëåêñàì ÁÝ ñ cis-DDP – ÄÍÊ â èíòåðâàëå èçìåíåíèÿ 0 · rb · 0 :4 . Èîííàÿ ñèëà
ðàñòâîðà 1 0 ¡2 Ì Na+ , pH=6.9.
cis-DDP – ÄÍÊ â èíòåðâàëå èçìåíåíèÿ C – 1 0
¡9
Íà ðèñ. 2 ïðèâåäåíû òàêæå çàâèñèìîñòè Tm (à) è ¢ T (á) îò ¡lg(C) (C=cisDDP/ÄÍÊ) (òî÷êè íà ñîîòâåòñòâóþùèõ êðèâûõ) ïðè êîìïëåêñîîáðàçîâàíèè
cis-DDP-ÄÍÊ ñ ÁÝ. Êîíöåíòðàöèîííîå ñîîòíîøåíèå ÁÝ/ÄÍÊ ìåíÿëîñü â
èíòåðâàëå 0 · rb · 0 :4 . Ïðè ñîâìåñòíîì âçàèìîäåéñòâèè ïðè íèçêèõ
êîíöåíòðàöèÿõ êàê cis-DDP, òàê è ÁÝ Tm è ¢ T êîìïëåêñîâ óâåëè÷èâàþòñÿ
2 3 9
íàìíîãî áîëüøå, ÷åì ïðè îòäåëüíîì ñâÿçûâàíèè, õîòÿ ýôôåêò óñèëåíèÿ íå
ÿâëÿåòñÿ ïðîñòîé ñóììîé âîçäåéñòâèÿ ýòèõ âåùåñòâ â îòäåëüíîñòè íà ÄÍÊ.
Íåîáõîäèìî îòìåòèòü, ÷òî äàííûå, ïîëó÷åííûå ïðè êîìïëåêñîîáðàçîâàíèè
ÁÝ ñ cis-DDP – ÄÍÊ ïðàêòè÷åñêè íå îòëè÷àëèñü îò àíàëîãè÷íûõ äàííûõ,
ïîëó÷åííûõ â ñëó÷àå, êîãäà ÁÝ – ÄÍÊ êîìïëåêñû èíêóáèðîâàëèñü â
ïðèñóòñòâèè cis-DDP â òå÷åíèå 48 ÷. Ýòî îáóñëîâëåíî òåì, ÷òî cis-DDP
êîâàëåíòíî ñâÿçûâàåòñÿ ñ ÄÍÊ è ïðè èíêóáàöèè ñâÿçàííûå ìîëåêóëû ÁÝ
ïðàêòè÷åñêè íå ïðåïÿòñòâóþò ñïåöèôè÷åñêîìó ñâÿçûâàíèþ ìîëåêóë cis-DDP
ñ ÄÍÊ.
Êàê âèäíî èç ðèñ. 2, ïðè óâåëè÷åíèè rb Tm êîìïëåêñîâ íà÷èíàåò
óìåíüøàòüñÿ â èíòåðâàëå èçìåíåíèÿ Ñ – 1 0 ¡8 · C · 1 0 ¡5 , ïðè ýòîì
ïîíèæåíèå Tm òðîéíîé ñèñòåìû ÄÍÊ – cis-DDP – ÁÝ íàìíîãî áîëüøå,
÷åì â ñëó÷àå îòäåëüíûõ âçàèìîäåéñòâèé ýòèõ ëèãàíäîâ. Ýòî óêàçûâàåò
íà òî, ÷òî ïîä âëèÿíèåì cis-DDP äåñòàáèëèçèðóþùåå âëèÿíèå ÁÝ íà
äö-ÄÍÊ óñèëèâàåòñÿ.
Íà ýòî óêàçûâàåò è òîò ôàêò, ÷òî ¢ T òðîéíîé
ñèñòåìû ïðîäîëæàåò óâåëè÷èâàòüñÿ, íåñìîòðÿ íà òî, ÷òî ýòîò ïàðàìåòð ïðè
îòäåëüíîì ñâÿçûâàíèè ÁÝ ïðîõîäèò ÷åðåç íå î÷åíü âûðàæåííûé ìàêñèìóì
(ðèñ. 1, á) ïðè îòíîñèòåëüíî áîëüøèõ êîíöåíòðàöèÿõ è íà÷èíàåò óìåíüøàòüñÿ.
Âåðîÿòíî, â èíòåðâàëå 1 0 ¡8 · C · 1 0 ¡5 ïðè êîìïëåêñîîáðàçîâàíèè cisDDP ñ ÄÍÊ âîäîðîäíûå ñâÿçè ðàçðûâàþòñÿ, íå èñêëþ÷àþòñÿ òàêæå îöðàçðûâû ñàõàðî-ôîñôàòíîãî îñòîâà ÄÍÊ, ÷òî ïðèâîäèò ê äåñòàáèëèçàöèè
äö-ñòðóêòóðû ÄÍÊ. Âñëåäñòâèå ýòîãî ÁÝ ïðåäïî÷òèòåëüíî ñâÿçûâàåòñÿ ñ
äåíàòóðèðîâàííîé ÄÍÊ (ïðåâàëèðóåò äåñòàáèëèçèðóþùåå âëèÿíèå) è èççà ïåðåðàñïðåäåëåíèÿ ìîëåêóë ÁÝ ñ äö- íà îö-ó÷àñòêè ¢ T êîìïëåêñîâ
óâåëè÷èâàåòñÿ. Ïðè îòäåëüíîì ñâÿçûâàíèè cis-DDP ñ ÄÍÊ â ýòîì èíòåðâàëå
èçìåíåíèÿ Ñ íà êðèâîé çàâèñèìîñòè ¢ T îò ¡ lg(C) îáíàðóæèâàåòñÿ
ÿðêî âûðàæåííûé ìèíèìóì âñëåäñòâèå îáëåã÷åíèÿ ïåðåõîäà ñïèðàëü-êëóáîê
êîìïëåêñîâ (ðèñ. 2, á, ñïëîøíàÿ ëèíèÿ). Ïðè äàëüíåéøåì óâåëè÷åíèè rb
îáíàðóæèâàåòñÿ âîçðàñòàíèå Tm . Â ýòîì èíòåðâàëå èçìåíåíèÿ ñîîòíîøåíèÿ
cis-DDP/ÄÍÊ îáðàçóþòñÿ êîðîòêèå ëèíåéíûå ôðàãìåíòû, âñëåäñòâèå ÷åãî
Tm êîìïëåêñîâ ïðè îòäåëüíîì âçàèìîäåéñòâèè cis-DDP ñ ÄÍÊ óìåíüøàåòñÿ.
Ïîñêîëüêó ïðè ýòîì äö-ñòðóêòóðà ôðàãìåíòîâ ÄÍÊ âîññòàíàâëèâàåòñÿ, òî
ìîëåêóëû ÁÝ íà÷èíàþò èíòåðêàëèðîâàòü â ýòè ñòðóêòóðû, ÷òî ïðèâîäèò ê
ñòàáèëèçàöèè äö-ÄÍÊ è âîçðàñòàíèþ Tm òðîéíîé ñèñòåìû cis-DDP – ÄÍÊ
– ÁÝ.  ýòèõ óñëîâèÿõ ¢ T òàêæå óâåëè÷èâàåòñÿ èç-çà âîçðàñòàíèÿ GC
ãåòåðîãåííîñòè óêàçàííûõ ôðàãìåíòîâ, îäíàêî ýòîò ýôôåêò âûðàæåí íå ÿðêî.
Òàêèì îáðàçîì, íà îñíîâàíèè ïîëó÷åííûõ äàííûõ ìîæíî çàêëþ÷èòü:
² ïðè íèçêèõ êîíöåíòðàöèÿõ cis-DDP è ÁÝ ïàðàìåòðû ïëàâëåíèÿ ÄÍÊ
ìåíÿþòñÿ â îäíîì è òîì æå íàïðàâëåíèè, ïðè ýòîì íàáëþäàåòñÿ âçàèìíîå
2 4 0
óñèëåíèå ñòàáèëèçèðóþùåãî âëèÿíèÿ ýòèõ ñîåäèíåíèé íà äö-ñòðóêòóðó
ÄÍÊ,
² ïðè îòíîñèòåëüíî âûñîêèõ çíà÷åíèÿõ rb íàáëþäàåòñÿ ïðîòèâîïîëîæíîå
âëèÿíèå ýòèõ ñîåäèíåíèé íà Tm è ¢ T òðîéíîé ñèñòåìû ïðè ïåðåõîäå
ñïèðàëü–êëóáîê ÄÍÊ,
² íåñìîòðÿ íà òî, ÷òî cis-DDP îáðàçóåò ñ ÄÍÊ íåîáðàòèìûå êîâàëåíòíûå
ñâÿçè, îáðàòèìî ñâÿçûâàþùååñÿ ñîåäèíåíèå ÁÝ îïðåäåëåííûì îáðàçîì
âëèÿåò íà ñòðóêòóðó êîìïëåêñîâ cis-DDP–ÄÍÊ,
² â îïðåäåëåííûõ óñëîâèÿõ ýòè ñîåäèíåíèÿ ìîãóò èìåòü ñèíåðãåòè÷åñêîå, à
â äðóãèõ – àíòàãîíèñòè÷åñêîå âëèÿíèå ïðè ñîâìåñòíîì âçàèìîäåéñòâèè
ñ ÄÍÊ.
Åðåâàíñêèé ãîñóäàðñòâåííûé óíèâåðñèòåò
Ï. Î. Âàðäåâàíÿí, À. Ï. Àíòîíÿí, Ã. Ñ. Ñàðêèñÿí, Ñ. Ã. Àðóòþíÿí
Èññëåäîâàíèå âçàèìîäåéñòâèÿ áðîìèñòîãî ýòèäèÿ ñ ÄÍÊ â ïðèñóòñòâèè cis-DDP
Èçó÷åíî ïëàâëåíèå êîìïëåêñîâ ÄÍÊ-cis-DDP ñ áðîìèñòûì ýòèäèåì â øèðîêîì
èíòåðâàëå èçìåíåíèÿ êîíöåíòðàöèé îáîèõ ëèãàíäîâ.
Ïîêàçàíî, ÷òî â ñëó÷àå
íèçêèõ êîíöåíòðàöèé óêàçàííûõ ëèãàíäîâ è èõ ñîâìåñòíîì äåéñòâèè òåìïåðàòóðà
ïëàâëåíèÿ êîìïëåêñîâ – Tm è èíòåðâàë ïëàâëåíèÿ – ¢ T âîçðàñòàþò â åùå áîëüøåé
ìåðå, ÷åì ïðè èõ îòäåëüíîì ñâÿçûâàíèè, ïðè÷åì âåëè÷èíû Tm è ¢ T íå ÿâëÿþòñÿ
àëãåáðàè÷åñêîé ñóììîé âåëè÷èí, ñîîòâåòñòâóþùèõ îòäåëüíîìó ñâÿçûâàíèþ.
ä. Ð. ì³ñ¹¨³ÝÛ³Ý, ². ä. ²ÝïáÝÛ³Ý, ¶. ê. ê³ñ·ëÛ³Ý, ê. ¶. гñáõÃÛáõÝÛ³Ý
¸ÜÂ-Ç Ñ»ï µñáÙ³Ï³Ý ¿ÃǹÇáõÙÇ ÷á˳½¹»óáõÃÛ³Ý áõëáõÙݳëÇñáõÃÛáõÝÁ
cis-¸¸ä-Ç ³éϳÛáõÃÛ³Ùµ
àõëáõÙݳëÇñí»É ¿ ¸Ü – cis-¸¸ä-Ç Ñ»ï µñáÙ³Ï³Ý ¿ÃǹÇáõÙÇ ÏáÙåÉ»ùëÝ»ñÇ Ñ³ÉáõÙÁ
»ñÏáõ ÉÇ·³Ý¹Ý»ñÇ ÏáÝó»Ýïñ³ódzݻñÇ ÷á÷áËáõÃÛ³Ý É³ÛÝ ÙÇç³Ï³ÛùáõÙ£ òáõÛó ¿ ïñí»É«
áñ Ýßí³Í ÉÇ·³Ý¹Ý»ñÇ ó³Íñ ÏáÝó»Ýïñ³ódzݻñÇ »õ ѳٳï»Õ ÷á˳½¹»óáõÃÛ³Ý ¹»åùáõÙ
ÏáÙåÉ»ùëÝ»ñÇ Ñ³ÉÙ³Ý ç»ñÙ³ëïÇ׳ÝÁª Tm -Á, »õ ѳÉÙ³Ý ÙÇç³Ï³ÛùÁª ¢ T -Ý, ³í»ÉÇ Ù»Í ã³÷áí
»Ý ³×áõÙ« ù³Ý Ýñ³Ýó ³é³ÝÓÇÝ Ï³åÙ³Ý ¹»åùáõÙ« Áݹ áñáõÙ, Tm -Ç »õ ¢ T -Ç ³ñÅ»ùÝ»ñÁ
ã»Ý Ý»ñϳ۳óÝáõÙ ³é³ÝÓÇÝ Ï³åÙ³Ý ¹»åùáõÙ ëï³óí³Í ѳٳå³ï³ëË³Ý Ù»ÍáõÃÛáõÝÝ»ñÇ
ѳÝñ³Ñ³ßí³Ï³Ý ·áõÙ³ñ£
2 4 1
P. O. Vardevanyan, A. P. Antonyan, G. S. Sarkisyan, S. G. Haroutiunian
Study of Ethidium Bromide Interaction with DNA in the Presence of cis-DDP
The melting of Ethidium Bromide with DNA-cis-DDP complexes in a wide interval
of change both ligands is carried out. It is revealed, that at the low concentration of both
ligands at joint binding with DNA the melting temperature (Tm ) and width of melting
interval (¢ T ) of complexes are increased much more, than at separate binding, however,
sizes of Tm as well as ¢ T are not the algebraic sum of the appropriate values at separate
binding.
Ëèòåðàòóðà
1. Âàðäåâàíÿí Ï.Î., Àíòîíÿí À.Ï., Ïàðñàäàíÿí Ì.À., Äàâòÿí À.Ã., Êàðàïåòÿí
À.Ò. - Áèîôèçèêà. 2003. Ò. 48. N 4. Ñ. 644-647.
2. Âåñåëêîâ À.Í., Áàðàíîâñêèé Ñ.Ô., Äûìàíò Ë.Í., Ïåòðåíêî Í.Â., Âåñåëêîâ
Ä.À., Òàêåð À., Äýâèñ Ä.Á. - Ìîë. áèîë.1997. Ò. 31. N2. Ñ. 263-273.
3. Âàðäåâàíÿí Ï.Î., Àíòîíÿí À.Ï., Ìàíóêÿí Ã.À., Êàðàïåòÿí À.Ò., Ùåëêèíà
À.Ê., Áîðèñîâà Î.Ô. - Ìîë. áèîë. 2000. Ò. 34. N2. Ñ. 310-315.
4. Áîðèñîâà Î.Ô., Ùåëêèíà À.À., Êàðàïåòÿí À.Ò., Ñóðîâàÿ À.Í. - Ìîë. áèîë.
1998. Ò. 32. Ñ. 855-862.
5. Vardevanyan P.O., Antonyan A.P., Parsadanyan M.A., Davtyan H.G., Karapetyan
A.T. - Exp. and Mol. Medicine. 2003. V. 35. N6. P. 527-533.
6. Bongard N., Reedijk J. - J. Inorg. Biochem. 1991. V. 43. P. 428.
7. Eastman A. - Biochemistry. 1985. V. 24. P. 5027.
8. Cicarelli R.B., Solomon H.J., Varshavsky A., Lippard S.J. - Biochemistry. 1985.
V. 24. P.7533.
9. Inagaki K., Kindani Y. - Inorg. Chem. Acta, 1985. V. 106. P. 187.
10. Millar O.P., Ho K.M., Aroney H.Y. - Biochemistry. 1988. V. 27. P. 8599.
11. Àðóòþíÿí Ñ.Ã., Ìàìàñàõëèñîâ Å.Ø., Ìîðîçîâ Â.Ô., Äàëÿí Å.Â., Õà÷èêÿí
Ð.Ý., Âàðäåâàíÿí Ï.Î., Êàðàïåòÿí À.Ò., Îðèîëè Ï., Áðóíè Á. - Áèîôèçèêà. 1997. Ò.
42. Âûï. 2. Ñ. 372.
Haroutiunian S.G., Dalyan Y.B., Morozov V.F., Mamasachlissov Eu.Sh.,
Shahinian M.S., Akhrem A.A., Lando D.Yu., Messori L., Orioli P. - Inorg.Chimica Acta.
12.
1998. V. 275-276, P. 510.
13. Coluccia M., Boccarelli A., Cermelli C., Portolani M., Natile G. - Metal-Based
Drugs. 1995. V. 2. N5. P. 249 - 256.
14. Vardevanyan P.O., Antonyan A.P., Manukyan G.A., Karapetyan A.T. - Exp.
and Mol. Medicine. 2001. V. 33. N4. P. 205-208.
2 4 2