КАЛОРИМЕТРИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕПЛОВОЙ ДЕНАТУРАЦИИ КОМПЛЕКСОВ ДНК-ДАУНОМИЦИН
Махарадзе М. Дж., Цулукидзе Л. Н., Табуашвили Е. А., Геташвили Г. Р.
Институт молекулярной биологии и биофизики АН Грузии, Тбилиси
Методом дифференциальной
микрокалориметрии исследована тепловая денатурация комплексов
ДНК-дауномицин в растворах с различной ионной силой. В случае
низкой ионной силы (10-3M
Na+)
ненасыщающие уровни концентрации дауномицина индуцируют ярко выраженную
двуфазность кривой плавления комплекса, причем низкотемпературный
и высокотемпературный пики разделены интактным промежутком в 6-8°С.
Энтальпия денатурации комплекса (суммарная энтальпия обоих пиков)
оказывается при этом значительно ниже энтальпии свободной ДНК.
С ростом "r"
высокотемпературный пик возрастает в соответствии с уменьшением
низкотемпературного. Начиная с r = 0,08 энтальпия плавления
также начинает возрастать и при уровнях насыщения (r
= 0,4)
уже превышает энтальпию денатурации свободной ДНК на 3 ккал/м.п.о.
Первый пик при этом полностью исчезает, и кривая плавления оказывается
сдвинутой на 30°С. Полуширина перехода при этом остается
практически неизменной. С ростом ионной силы характер эффектов
существенно меняется. В 0,2М Na+ двуфазность
плавления практически не наблюдается и регистрируется лишь значительное
уширение кривой плавления в области ненасыщающих значений "r".
При достижении уровня насыщения пик плавления снова сужается до
исходной величины, а температура плавления возрастает на 15°С.
Энтальпия денатурации монотонно возрастает симбатно с увеличением
концентрации дауномицина. Судя по всему, с ростом ионной силы
интеркаляционный механизм взаимодействия дауномицина с ДНК уступает
место менее специфичному внешнему связыванию. Учитывая, что дауномицин
практически не взаимодействует с одноцепочечной ДНК, и исходя
из разности энтальпий плавления свободной ДНК и насыщенного комплекса,
оценена величина энтальпии ассоциации дауномицина с нативной ДНК.
Полученные данные находятся в хорошем согласии с данными непосредственных
измерений. Обсуждаются различные механизмы влияния красителей
на термостабильность ДНК.