КООПЕРАТИВНЫЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ОЛИГОНУКЛЕОТИДОВ И ИХ ПРОИЗВОДНЫХ НА КОМПЛЕМЕНТАРНЫХ МАТРИЦАХ
Адина-Зада А., Карнаухова С. Л., Коваль В. В., Локтева Н. А., Фёдорова О. С.
Новосибирский институт биоорганической химии СО РАН, 630090 Новосибирск
Для нахождения параметров
кооперативных взаимодействий в настоящей работе впервые применен
метод, основанный на комплементарно-адресованной модификации нуклеиновых
кислот реакционноспособными производными олигонуклеотидов. Показано,
что с помощью данного метода можно получать характеристики не
только контактных взаимодействий олигонуклеотидов, но и неконтактных
взаимодействий, опосредованных изменением структуры нуклеиновой
кислоты при образовании комплексов с олигонуклеотидами. Для определения
параметров кооперативности исследовались процессы модификации
олигонуклеотидов-мишеней алкилирующими производными олигонуклеотидов
(реагентами) в составе тандемных комплексов с другими олигонуклеотидами
(эффекторами), связывающимися на соседних участках мишени. Из
зависимостей предельных по времени степеней алкилирования олигонуклеотидов-мишеней
от начальной концентрации реагентов измерялись константы ассоциации
Kх с мишенью реагентов - производных олигонуклеотидов,
несущих на 5'-конце N-2-хлорэтил-N-метиламинофенильный остаток
(RCl) и комплементарных определенным сайтам на мишенях, в отсутствие
и в присутствии насыщающих концентраций эффекторов. Из отношений
констант ассоциации реагентов в присутствии и в отсутствие эффекторов
определялись параметры кооперативности. Исследованы некоторые
факторы, определяющие эффективность кооперативных взаимодействий
олигонуклеотидов, а именно влияние структуры области стыка олигонуклеотидов
и наличие некомплементарных или химически модифицированных нуклеотидов,
а также структуры мишени. Установлено, что параметры кооперативности
характеризуют эффективность взаимодействия на стыке двух компонентов
тандема (контактная кооперативность) и влияние олигонуклеотидов
на пространственную структуру мишени (неконтактная кооперативность).
Показано, что при контакте в тандеме двух немодифицированных нуклеотидов
величина параметра контактной кооперативности для контакта Py/Py
в несколько раз ниже, чем для контакта Py/Pu, и возрастает в несколько
раз при введении на один из остатков фрагмента феназиния (Phn).
При наличии на 3'-конце реагента нуклеотида, некомплементарного
мишени, кооперативное взаимодействие исчезает с 5'-концевым фрагментом
немодифицированного эффектора, но сохраняется, если последний
содержит остаток Phn. Взаимодействие 5'-концевого нуклеотида,
содержащего остаток RCl, с 3'-концевым нуклеотидом соседнего немодифицированного
компонента тандема отсутствует, и оно является достаточно сильным,
если 3'-концевой нуклеотид соседнего компонента тандема несет
остаток Phn.