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.