ПРОТЕКТОРНОЕ ДЕЙСТВИЕ КОФЕИНА ПРИ КОМПЛЕКСООБРАЗОВАНИИ АРОМАТИЧЕСКИХ КРАСИТЕЛЕЙ С ДНК

Веселков Д. А., Сигаев В. А., Дэвис Д. Б., Дымант Л. Н., Веселков А. Н.
Севастопольский государственный технический университет, Севастополь; * Департамент химии, Беркбек колледж Лондонского университета, Лондон
Рассмотрен молекулярный механизм действия кофеина (CF) как комплексообразователя - интерцептора мутагенных ароматических лигандов, интеркалирующих в ДНК. Изучены процессы само- и гетероассоциации молекул CF и ароматических красителей - бромистого этидия (ЕВ), йодистого пропидия (PI), профлавина (PF) и акридинового оранжевого (AO) в водном растворе, а также их комплексообразования с дезокситетрануклеотидом 5'-d(TpGpCpA) в одинаковых экспериментальных условиях методом одномерной и двумерной 1Н-ЯМР спектроскопии (500 МГц). Измерены концентрационные (при T1= 298 К и T2=308 К) и температурные зависимости протонных химических сдвигов молекул в водном растворе. Определены равновесные константы реакций и гетероассоциации CF и ароматических красителей, образования различных типов комплексов между лигандами и тетрануклеотидом d(TGCA) в мономерной и дуплексной формах, а также значения предельных химических сдвигов протонов взаимодействующих молекул в составе ассоциатов и комплексов. Равновесные константы самоассоциации ароматических лигандов в идентичных экспериментальных условиях растворителя были определены нами ранее. Построены наиболее вероятные структуры 1:1 гетерокомплексов CF-ЕВ, CF-PI, CF-PF и CF-AO в водном растворе и определены термодинамические параметры образования гетерокомплексов CAF-краситель. Проведен расчет относительного содержания ассоциатов и комплексов различного типа в смешанном растворе, содержащем CF, краситель и олигонуклеотид 5ў-d(TGCA). Выявлены особенности динамического равновесия гетероассоциатов CF-краситель и гетерокомплексов CF-краситель-d(TGCA) в зависимости от концентрации кофеина в смешанном растворе. Сделано заключение, что снижение мутагенного действия красителя, интеркалирующего в ДНК, при добавлении в раствор CF связано в значительной степени с блокировкой молекулами кофеина мест посадки на олигонуклеотидной последовательности и в меньшей степени с образованием гетероассоциатов CF-ЕВ в смешанном растворе.