Оценка степени сродства ДНК-специфических лигандов-интеркаляторов бромистого этидия и метиленового синего с poly(rA), poly(rU) и poly(rA)-poly(rU)

Проведены исследования взаимодействия интеркаляторов метиленового синего (МС) и бромистого этидия (БЭ) с синтетическими одноцепочечными (оц) полинуклеотидами poly(rA) и poly(rU) и образовавшимся в результате их гибридизации двухцепочечным (дц) poly(rA)-poly(rU), при ионной силе раствора 0.04 моль, в интервале изменения соотношения r = фосфат/лиганд 0 ≤ r ≤ 10. Получены спектры поглощения комплексов лигандов с указанными полинуклеотидами, и на основании изменений спектров поглощения построены изотермы адсорбции в координатах Скэтчарда. Выявлено, что МС с poly(rA), а также с дц-poly(rA)-poly(rU) взаимодействует кооперативно, в то время как в случае poly(rU) кооперативность не обнаруживается. Кооперативность отсутствует и при взаимодействии БЭ с оц- и дц-полинуклеотидами. Из изотерм адсорбции определены параметры связывания этих лигандов с указанными полинуклеотидами — константы ассоциации K и число оснований n, приходящихся на одно место связывания, а также фактор кооперативности — при взаимодействии МС с poly(rA) и дц-poly(rA)-poly(rU). Выявлено, что оба лиганда с полинуклеотидами связываются по крайней мере двумя способами, при этом МС проявляет наибольшее сродство к poly(rA), а БЭ — к дц-poly(rA)-poly(rU).

1. L. J. Adepoju, J. D. Geiger. J. Surgical Res., 164 (2010) e107-e114, doi: 10.1016/j.jss.2010.05.038

2. M. I. Zarudnaya, I. M. Kolomietsa, A. L. Potyahayloa, D. M. Hovorun. J. Biomol. Struct. Dyn., 37, N 11 (2019) 2837-2866, doi: 10.1080/07391102.2018.1503972

3. X. Shen, D. R. Corey. Nucleic Acids Res., 46, N 4 (2018) 1584-1600, doi: 10.1093/nar/gkx1239

4. S. R. Liu, C. G. Hu, J. Z. Zhang. WIREs RNA, 7 (2016) 562-574, doi: 10.1002/wrna.1350

5. P. Giri, S. G. Kumar. Mol. Biosyst., 6 (2010) 81e8

6. P. Giri, S. G. Kumar. Arch. Biochem. Biophys., 474 (2008) 183e92

7. P. Giri, G. S. Kumar. Mini-Reviews Med. Chem., 10 (2010) 568-577, doi: 10.2174/138955710791384009

8. T. Changlun, H. Zhou, W. Jianmin. J. Fluorescence, 20 (2010) 261-267

9. R. H. Howland. J. Psychosoc. Nurs. Ment. Health Serv., 54, N 9 (2016) 21-24

10. H. Sun, X. Zhu, P. Y. Lu, R. R. Rosato, W. Tan, Y. Zu. Mol. Theor. Nucleic Acids, 3, N 8 (2014) e182

11. S. Das, S. Parveen, A. B. Pradhan. Spectrochim. Acta A: Mol. Biomol. Spectrosc., 118 (2014) 356-366

12. R. Galindo-Murillo, T. E. Cheatham. Nucleic Acids Res., 49, N 7 (2021) 3735-3747, doi: 10.1093/nar/gkab143

13. M. Hayashi, Y. Harada. Nucleic Acids Res., 35, N 19 (2007) 1-7

14. R. W. Sabnis. Handbook of Biological Dyes and Stains: Synthesis and Industrial Application. Hoboken, NJ, Wiley (2010)

15. A. R. Chowdhury, R. Bakshi, J. Wang, G. Yildirir, B. Liu, V. Pappas-Brown, G. Tolun, J. D. Griffith, T. A. Shapiro, R. E. Jensen, P. T. Englund. PLOS, Pathogens, 6, N 12 (2010) e1001226, doi: 10.1371/journal.ppat.1001226

16. M. Hossain, A. Kabir, S. G. Kumar. Dyes and Pigments, 92 (2012) 1376-1383, doi: 10.1016/j.dyepig.2011.09.016

17. N. W. Luedtke, J. S. Hwang, E. Nava, D. Gut, M. Kol, Y. Tor. Nucleic Acids Res., 31, N 19 (2003) 5732-5740, doi: 10.1093/nar/gkg758

18. P. O. Vardevanyan, A. P. Antonyan, Z. H. Movsisyan, M. A. Parsadanyan, M. A. Shahinyan, K. R. Grigoryan, H. A. Shilajyan. J. Biomol. Struct. Dyn. (2023), doi: 10.1080/07391102.2023.2189475

19. V. B. Arakelyan, A. Y. Mamasakhlisov, E. M. Kazaryan, M. A. Parsadanyan, P. O. Vardevanyan. J. Biomol. Struct. Dyn., 39, N 6 (2020) 1907-1911, doi: 10.1080/07391102.2020.1739559

20. А. Н. Веселков, С. Ф. Барановский, Л. Н. Дымант, Н. В. Петренко, Д. А. Веселков, А. Такер, Д. Б. Дэвис. Мол. биол., 31, N 2 (1997) 263-273