ВКЛАД ГИДРАТАЦИИ И ТАУТОМЕРНЫХ ПРЕВРАЩЕНИЙ В ВОЗНИКНОВЕНИЕ ИНДУЦИРОВАННЫХ 8-ОКСОГУАНИНОМ ОШИБОК БИОСИНТЕЗА ДНК. КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ

Гонзалес Э., Теплухин А. В., Полтев В. И.
*Институт теоретической и экспериментальной биофизики РАН, 142292 Пущино; **Факультет физ.-мат. наук Автономного университета Пуэбла, Пуэбла, Мексика; ***Институт математических проблем биологии РАН, 142292 Пущино
8-оксогуанин (OG) является одним из наиболее важных продуктов повреждения ДНК и ее компонентов под влиянием ряда генотоксических факторов. Основная часть обширного экспериментального материала о мутагенных последствиях образования OG может быть объяснена имеющимися данными о молекулярной структуре и межмолекулярных взаимодействиях OG. В частности, преимущественное существование нуклеотидов и нуклеозидов OG в син-конформации объясняет возникновение индуцированных OG трансверсий. Однако многие детали биологического действия OG и свойств фрагментов ДНК, содержащих OG, требуют более детального исследования атомно-молекулярной структуры OG и его окружения. В частности, до сих пор не была исследована гидратная оболочка OG и содержащих его фрагментов ДНК, а также возможная биологическая роль таутомерных превращений OG и влияние гидратации на таутомерное равновесие OG. Последнее особенно важно, поскольку именно взаимодействие с гидратной оболочкой обеспечивает преимущественное существование гуанина в "нормальной", кето-аминной форме. Этот доклад посвящен описанию результатов изучения гидратации OG (и пар оснований, содержащих OG) в разных таутомерных формах методом Монте-Карло. Показано существенное изменение энергии модельных систем и структуры гидратной оболочки оснований и пар при переходе от гуанина к OG. Результаты моделирования показали, что гидратация "нормальной" дикетоформы OG более энергетически благоприятна, чем его енольных форм. Это позволяет предположить, что субстратные и матричные свойства OG при биосинтезе ДНК, а также свойства OG-содержащих дуплексов ДНК, определяются свойствами дикетотаутомера.