zhpsЖурнал прикладной спектроскопииZhurnal Prikladnoii Spektroskopii0514-7506B. I. Stepanov Institute of Physics of the National Academy of Scienceszhps-1708Research ArticleСПЕКТРОСКОПИЯ В БИОЛОГИИ И МЕДИЦИНЕSPECTROSCOPY IN BIOLOGY AND MEDICINEФлуоресцентные характеристики комплексов Hoechst 33258 с одноцепочечными и двухцепочечными полирибонуклеотидами при разных ионных силах раствораFluorescence characteristics of HOECHST 33258 complexes with singlestranded and double-stranded polyribonucleotides at various ionic strength of the solutionАнтонянА. П.AntonyanA. P.

Ереван

Yerevan

apant@ysu.amВардеванянП. О.VardevanyanP. O.

Ереван

Yerevan

МикаелянМ. С.MikaelyanM. S.

Ереван

Yerevan

ПогосянГ. А.PoghosyanG. H.

Ереван

Yerevan

КочарянГ. Г.KocharyanG. H.

Yerevan

ПарсаданянМ. А.ParsadanyanM. A.

Ереван

Yerevan

НИИ биологии Ереванского государственного университетаResearch Institute of Biology, Yerevan State UniversityИнститут химической физики им. А. Б. Налбандяна НАН Республики АрменияInstitute of Chemical Physics after A. B. Nalbandyan of the National Academy of Sciences of the Republic of Armenia202416112024916862867Copyright © Антонян А.П., Вардеванян П.О., Микаелян М.С., Погосян Г.А., Кочарян Г.Г., Парсаданян М.А., 20242024Антонян А.П., Вардеванян П.О., Микаелян М.С., Погосян Г.А., Кочарян Г.Г., Парсаданян М.А.Antonyan A.P., Vardevanyan P.O., Mikaelyan M.S., Poghosyan G.H., Kocharyan G.H., Parsadanyan M.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://zhps.ejournal.by/jour/article/view/1708

Методом флуоресцентной спектроскопии исследовано взаимодействие соединения Hoechst 33258 (H33258) с одноцепочечными (оц-) полирибонуклеотидами poly(rA), poly(rU) и двухцепочечным (дц-) poly(rA)-poly(rU). Выявлено, что желобковое соединение H33258, специфичное к дц-структуре нуклеиновых кислот, может связываться и с оц-РНК. Обнаружено, что H33258 лучше взаимодействует с образовавшимся в результате гибридизации полирибонуклеотидом poly(rA)-poly(rU) по сравнению с оц-poly(rA) и оц-poly(rU). На основании спектров флуоресценции построены кривые связывания H33258 с оц- и дц-полирибонуклеотидами и определены константы связывания K и число оснований n, приходящихся на одно место связывания. Получено, что константа связывания H33258  с оц-poly(rA) в 4—5 раз больше, чем с оц-poly(rU). Выявлено, что сродство H33258 к poly(rA)poly(rU) и оц-poly(rA) зависит от ионной силы раствора, в то время как в случае оц-poly(rU) такая зависимость не обнаружена. 

Comparative study on the interaction of Hoechst 33258 (H33258) with single-stranded (ss-) polyribonucleotides poly(rA) and poly(rU) and double-stranded (ds-) poly(rA)-poly(rU) has been carried out with the method of fluorescence spectroscopy. Groove-binding compound H33258, being specific ligand for NA ds-structure, was revealed to bind to ss-RNA. It was revealed that H33258 shows higher preference to poly(rA)-poly(rU), formed due to the hybridization, than to ss-poly(rA) and poly(rU). Based on the fluorescence spectra the binding curves of H33258 to ss- and ds- polyribonucleotides were constructed and the values of binding constant K and number of bases per binding site n were determined. The obtained data elucidate that the binding constant of H33258 to ss-poly(rA) is 4-5 times higher, as compared to ss-poly(rU) one. It was also shown that H33258 affinity to poly(rA)-poly(rU) and ss-poly(rA) depends on the ionic strength of the solution, while for ss-poly(rU) such a dependence is not found.

Hoechst 33258одноцепочечные и двухцепочечные полирибонуклеотидыpoly(rA)poly(rU)poly(rA)-poly(rU)спектр флуоресценцииионная сила раствораHoechst 33258single-stranded and double-stranded polyribonucleotidespoly(rA)poly(rU)poly(rA)-poly(rU)fluorescence spectrumionic strength of the solutionReferencesX. X. Zhang, S. L. Brantley, S. A. Corcelli, A. Tokmakoff. Commun. Biol., 3 (2020) 525, doi: 10.1038/s42003-020-01241-4X. X. Zhang, S. L. Brantley, S. A. Corcelli, A. Tokmakoff. Commun. Biol., 3 (2020) 525, doi: 10.1038/s42003-020-01241-4A. Basu, G. S. Kumar. J. Chem. Thermodynamics, 126 (2018) 91—96, doi: 10.1016/j.jct.2018.06.024A. Basu, G. S. Kumar. J. Chem. Thermodynamics, 126 (2018) 91—96, doi: 10.1016/j.jct.2018.06.024J. Bucevičius, G. Lukinavičius, R. Gerasimaitė. Chemosensors, 6 (2018) 18J. Bucevičius, G. Lukinavičius, R. Gerasimaitė. Chemosensors, 6 (2018) 18G. Mazzini, M. Danova. Methods Mol. Biol., 1560 (2017) 239—259G. Mazzini, M. Danova. Methods Mol. Biol., 1560 (2017) 239—259M. Dasari, S. Lee, J. Sy, D. Kim, S. Lee, M. Brown, M. Davis, N. Murthy. Org. Lett., 12 (2010) 3300—3303M. Dasari, S. Lee, J. Sy, D. Kim, S. Lee, M. Brown, M. Davis, N. Murthy. Org. Lett., 12 (2010) 3300—3303A. Nakamura, K. Takigawa, Y. Kurishita, K. Kuwata, M. Ishida, Y. Shimoda, I. Hamachi, S. Tsukiji. Chem. Commun., 50 (2014) 6149—6152A. Nakamura, K. Takigawa, Y. Kurishita, K. Kuwata, M. Ishida, Y. Shimoda, I. Hamachi, S. Tsukiji. Chem. Commun., 50 (2014) 6149—6152G. Lukinavičius, C. Blaukopf, E. Pershagen, A. Schena, L. Reymond, E. Derivery, M. Gonzalez- Gaitan, E. D’Este, W. S. Hell, D. W. Gerlich, K. Johnsson. Nat. Commun., 6 (2015) 8497G. Lukinavičius, C. Blaukopf, E. Pershagen, A. Schena, L. Reymond, E. Derivery, M. Gonzalez- Gaitan, E. D’Este, W. S. Hell, D. W. Gerlich, K. Johnsson. Nat. Commun., 6 (2015) 8497T. J. Karg, K. G. Golic. Chromosoma, 127, N 2 (2018) 235—245, doi: 10.1007/s00412-017-0654-5T. J. Karg, K. G. Golic. Chromosoma, 127, N 2 (2018) 235—245, doi: 10.1007/s00412-017-0654-5P. O. Vardevanyan, M. A. Parsadanyan, A. P. Antonyan, M. A. Shahinyan. J. Biomol. Struct. Dyn., 40, N 3 (2022) 1182—1188, doi: 10.1080/07391102.2020.1823883P. O. Vardevanyan, M. A. Parsadanyan, A. P. Antonyan, M. A. Shahinyan. J. Biomol. Struct. Dyn., 40, N 3 (2022) 1182—1188, doi: 10.1080/07391102.2020.1823883N. W. Luedtke, J. S. Hwang, E. Nava, D. Gut, M. Kol, Y. Tor. Nucl. Acids Res., 31, N 19 (2003) 5732—5740, doi: 10.1093/nar/gkg758N. W. Luedtke, J. S. Hwang, E. Nava, D. Gut, M. Kol, Y. Tor. Nucl. Acids Res., 31, N 19 (2003) 5732—5740, doi: 10.1093/nar/gkg758S. Das, S. Parveen, A. B. Pradhan. Spectrochim. Acta A: Mol. and Biomol. Spectrosc., 118 (2014) 356—366S. Das, S. Parveen, A. B. Pradhan. Spectrochim. Acta A: Mol. and Biomol. Spectrosc., 118 (2014) 356—366V. B. Arakelyan, A. Y. Mamasakhlisov, E. M. Kazaryan, M. A. Parsadanyan, P. O. Vardevanyan. J. Biomol. Struct. Dyn., 39, N 6 (2021) 1907—1911, doi.org/10.1080/07391102.2020.1739559V. B. Arakelyan, A. Y. Mamasakhlisov, E. M. Kazaryan, M. A. Parsadanyan, P. O. Vardevanyan. J. Biomol. Struct. Dyn., 39, N 6 (2021) 1907—1911, doi.org/10.1080/07391102.2020.1739559M. Hossain, A. Kabir, G. S. Kumar. Dyes Pigments, 92 (2012) 1376—1383, doi: 10.1016/j.dyepig.2011.09.016M. Hossain, A. Kabir, G. S. Kumar. Dyes Pigments, 92 (2012) 1376—1383, doi: 10.1016/j.dyepig.2011.09.016M. I. Zarudnaya, I. M. Kolomietsa, A. L. Potyahayloa, D. M. Hovorun. J. Biomol. Struct. Dyn., 37, N 11 (2019) 2837—2866, doi: 10.1080/07391102.2018.1503972M. I. Zarudnaya, I. M. Kolomietsa, A. L. Potyahayloa, D. M. Hovorun. J. Biomol. Struct. Dyn., 37, N 11 (2019) 2837—2866, doi: 10.1080/07391102.2018.1503972P. Giri, G. S. Kumar. Arch. Biochem. and Biophys., 474 (2008) 183—192P. Giri, G. S. Kumar. Arch. Biochem. and Biophys., 474 (2008) 183—192Z. H. Movsisyan. Chem. and Biol., 57, N 2 (2023) 126—132, doi: 10.46991/PYSU:B/2023.57.2.126Z. H. Movsisyan. Chem. and Biol., 57, N 2 (2023) 126—132, doi: 10.46991/PYSU:B/2023.57.2.126П. О. Вардеванян, А. П. Антонян, А. Г. Матевосян, М. А. Парсаданян, З. О. Мовсесян. Журн. прикл. спектр., 91, № 1 (2024) 65—73 [P. O. Vardevanyan, A. P. Antonyan, A. G. Matevosyan, M. A. Parsadanyan, Z. O. Movsisyan. J. Appl. Spectr., 91 (2024) 55—63]П. О. Вардеванян, А. П. Антонян, А. Г. Матевосян, М. А. Парсаданян, З. О. Мовсесян. Журн. прикл. спектр., 91, № 1 (2024) 65—73 [P. O. Vardevanyan, A. P. Antonyan, A. G. Matevosyan, M. A. Parsadanyan, Z. O. Movsisyan. J. Appl. Spectr., 91 (2024) 55—63]J. R. Lakowicz. Principles of Fluorescent Spectroscopy, Springer, New York (2006), doi: 10.1007/9780-387-46312-4J. R. Lakowicz. Principles of Fluorescent Spectroscopy, Springer, New York (2006), doi: 10.1007/9780-387-46312-4

The authors declare that there are no conflicts of interest present.