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.