Hydration change on complexation of aromatic ligands with DNA: molecular dynamics simulations
Aim. Analysis of the hydration changes at formation of DNA complexes with biologically active aromatic compounds (BAC): antibiotics actinomycin D, daunomycin, nogalamycin, novantrone and mutagens ethidium bromide and proflavine. Methods. Molecular dynamics simulations. Results. The hydration indexes...
Saved in:
| Published in: | Вiopolymers and Cell |
|---|---|
| Date: | 2010 |
| Main Authors: | , , |
| Format: | Article |
| Language: | English |
| Published: |
Інститут молекулярної біології і генетики НАН України
2010
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/153856 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Hydration change on complexation of aromatic ligands with DNA: molecular dynamics simulations / V.V. Kostjukov, N.M. Khomutova, M.P. Evstigneev, // Вiopolymers and Cell. — 2010. — Т. 26, № 1. — С. 36-44. — Бібліогр.: 26 назв. — англ, рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-153856 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Kostjukov, V.V. Khomutova, N.M. Evstigneev, M.P. 2019-06-14T18:21:47Z 2019-06-14T18:21:47Z 2010 Hydration change on complexation of aromatic ligands with DNA: molecular dynamics simulations / V.V. Kostjukov, N.M. Khomutova, M.P. Evstigneev, // Вiopolymers and Cell. — 2010. — Т. 26, № 1. — С. 36-44. — Бібліогр.: 26 назв. — англ, рос. 0233-7657 DOI: http://dx.doi.org/10.7124/bc.000142 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/153856 577.113:577.32 Aim. Analysis of the hydration changes at formation of DNA complexes with biologically active aromatic compounds (BAC): antibiotics actinomycin D, daunomycin, nogalamycin, novantrone and mutagens ethidium bromide and proflavine. Methods. Molecular dynamics simulations. Results. The hydration indexes for double-helical DNA and ligands in a free and complexed states were calculated. A critical analysis of modern ideas about changing water environment at binding of aromatic ligands to DNA was performed. Conclusions. It is shown that upon binding of aromatic BAC with DNA a significant (from 2.6 for novantrone to 13.1 for actinomycin D) liberation of water molecules out of hydration shells with the disruption of hydrogen bonds takes place. Цель. Исследование изменения гидратации при образовании комплексов с ДНК ароматических биологически активных соединений (БАС): антибиотиков актиномицина D, дауномицина, ногаламицина, новантрона и мутагенов бромистого этидия и профлавина. Методы. Молекулярная динамика. Результаты. Вычислены гидратационные индексы для двуспиральной ДНК и лигандов в свободном состоянии и в составе комплекса. Проведен критический анализ современных представлений об изменении водного окружения при связывании с ДНК ароматических лигандов. Выводы. Показано, что при взаимодействии ароматических БАС с ДНК происходит значительное (от 2,6 для новантрона до 13,1 для актиномицина D) высвобождение молекул воды гидратных оболочек с разрывом водородных связей. Мета. Дослідження зміни гідратації при утворенні комплексів з ДНК ароматичних біологічно активних сполук (БАС): антибіотиків актиноміцину D, дауноміцину, ногаламіцину, новантрону і мутагенів бромистого етидію і профлавіну. Методи. Молекулярна динаміка. Результати. Обчислено гідратаційні індекси для двоспіральної ДНК і лігандів у вільному стані та у складі комплексу. Проведено критичний аналіз сучасних уявлень щодо зміни водного оточення при зв’язуванні з ДНК ароматичних лігандів. Висновки. Показано, що при взаємодії ароматичних БАС з ДНК відбувається значне (від 2,6 для новантрону до 13,1 для актиноміцину D) вивільнення молекул води гідратних оболонок з розривом водневих зв’язків. en Інститут молекулярної біології і генетики НАН України Вiopolymers and Cell Structure and Function of Biopolymers Hydration change on complexation of aromatic ligands with DNA: molecular dynamics simulations Изменение гидратации при комплексообразовании ароматических лигандов с ДНК: моделирование методом молекулярной динамики Зміна гiдратації при комплексоутворенні ароматичних лiгандів з ДНК: моделювання методом молекулярної динаміки Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Hydration change on complexation of aromatic ligands with DNA: molecular dynamics simulations |
| spellingShingle |
Hydration change on complexation of aromatic ligands with DNA: molecular dynamics simulations Kostjukov, V.V. Khomutova, N.M. Evstigneev, M.P. Structure and Function of Biopolymers |
| title_short |
Hydration change on complexation of aromatic ligands with DNA: molecular dynamics simulations |
| title_full |
Hydration change on complexation of aromatic ligands with DNA: molecular dynamics simulations |
| title_fullStr |
Hydration change on complexation of aromatic ligands with DNA: molecular dynamics simulations |
| title_full_unstemmed |
Hydration change on complexation of aromatic ligands with DNA: molecular dynamics simulations |
| title_sort |
hydration change on complexation of aromatic ligands with dna: molecular dynamics simulations |
| author |
Kostjukov, V.V. Khomutova, N.M. Evstigneev, M.P. |
| author_facet |
Kostjukov, V.V. Khomutova, N.M. Evstigneev, M.P. |
| topic |
Structure and Function of Biopolymers |
| topic_facet |
Structure and Function of Biopolymers |
| publishDate |
2010 |
| language |
English |
| container_title |
Вiopolymers and Cell |
| publisher |
Інститут молекулярної біології і генетики НАН України |
| format |
Article |
| title_alt |
Изменение гидратации при комплексообразовании ароматических лигандов с ДНК: моделирование методом молекулярной динамики Зміна гiдратації при комплексоутворенні ароматичних лiгандів з ДНК: моделювання методом молекулярної динаміки |
| description |
Aim. Analysis of the hydration changes at formation of DNA complexes with biologically active aromatic compounds (BAC): antibiotics actinomycin D, daunomycin, nogalamycin, novantrone and mutagens ethidium bromide and proflavine. Methods. Molecular dynamics simulations. Results. The hydration indexes for double-helical DNA and ligands in a free and complexed states were calculated. A critical analysis of modern ideas about changing water environment at binding of aromatic ligands to DNA was performed. Conclusions. It is shown that upon binding of aromatic BAC with DNA a significant (from 2.6 for novantrone to 13.1 for actinomycin D) liberation of water molecules out of hydration shells with the disruption of hydrogen bonds takes place.
Цель. Исследование изменения гидратации при образовании комплексов с ДНК ароматических биологически активных соединений (БАС): антибиотиков актиномицина D, дауномицина, ногаламицина, новантрона и мутагенов бромистого этидия и профлавина. Методы. Молекулярная динамика. Результаты. Вычислены гидратационные индексы для двуспиральной ДНК и лигандов в свободном состоянии и в составе комплекса. Проведен критический анализ современных представлений об изменении водного окружения при связывании с ДНК ароматических лигандов. Выводы. Показано, что при взаимодействии ароматических БАС с ДНК происходит значительное (от 2,6 для новантрона до 13,1 для актиномицина D) высвобождение молекул воды гидратных оболочек с разрывом водородных связей.
Мета. Дослідження зміни гідратації при утворенні комплексів з ДНК ароматичних біологічно активних сполук (БАС): антибіотиків актиноміцину D, дауноміцину, ногаламіцину, новантрону і мутагенів бромистого етидію і профлавіну. Методи. Молекулярна динаміка. Результати. Обчислено гідратаційні індекси для двоспіральної ДНК і лігандів у вільному стані та у складі комплексу. Проведено критичний аналіз сучасних уявлень щодо зміни водного оточення при зв’язуванні з ДНК ароматичних лігандів. Висновки. Показано, що при взаємодії ароматичних БАС з ДНК відбувається значне (від 2,6 для новантрону до 13,1 для актиноміцину D) вивільнення молекул води гідратних оболонок з розривом водневих зв’язків.
|
| issn |
0233-7657 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/153856 |
| citation_txt |
Hydration change on complexation of aromatic ligands with DNA: molecular dynamics simulations / V.V. Kostjukov, N.M. Khomutova, M.P. Evstigneev, // Вiopolymers and Cell. — 2010. — Т. 26, № 1. — С. 36-44. — Бібліогр.: 26 назв. — англ, рос. |
| work_keys_str_mv |
AT kostjukovvv hydrationchangeoncomplexationofaromaticligandswithdnamoleculardynamicssimulations AT khomutovanm hydrationchangeoncomplexationofaromaticligandswithdnamoleculardynamicssimulations AT evstigneevmp hydrationchangeoncomplexationofaromaticligandswithdnamoleculardynamicssimulations AT kostjukovvv izmeneniegidrataciiprikompleksoobrazovaniiaromatičeskihligandovsdnkmodelirovaniemetodommolekulârnoidinamiki AT khomutovanm izmeneniegidrataciiprikompleksoobrazovaniiaromatičeskihligandovsdnkmodelirovaniemetodommolekulârnoidinamiki AT evstigneevmp izmeneniegidrataciiprikompleksoobrazovaniiaromatičeskihligandovsdnkmodelirovaniemetodommolekulârnoidinamiki AT kostjukovvv zmínagidratacííprikompleksoutvorenníaromatičnihligandívzdnkmodelûvannâmetodommolekulârnoídinamíki AT khomutovanm zmínagidratacííprikompleksoutvorenníaromatičnihligandívzdnkmodelûvannâmetodommolekulârnoídinamíki AT evstigneevmp zmínagidratacííprikompleksoutvorenníaromatičnihligandívzdnkmodelûvannâmetodommolekulârnoídinamíki |
| first_indexed |
2025-11-26T01:39:41Z |
| last_indexed |
2025-11-26T01:39:41Z |
| _version_ |
1850603517267410944 |
| fulltext |
Èçìå íå íèå ãèä ðà òà öèè ïðè êîì ïëåê ñî îá ðà çî âà íèè
àðî ìà òè ÷åñ êèõ ëè ãàí äîâ ñ ÄÍÊ: ìî äå ëè ðî âà íèå
ìå òî äîì ìî ëå êó ëÿð íîé äè íà ìè êè
Â. Â. Êîñ òþ êîâ, Í. Ì. Õî ìó òî âà, Ì. Ï. Åâñòèã íå åâ
Ñå âàñ òî ïî ëüñêèé íà öè î íàëü íûé òåõ íè ÷åñ êèé óíè âåð ñè òåò ÌÎÍ Óêðà¿íè
Óë. Óíè âåð ñè òåò ñêàÿ, 33, Ñå âàñ òî ïîëü, Óêðà è íà, 99053
max_evstigneev@mail.ru
Öåëü. Èññëå äî âà íèå èç ìå íå íèÿ ãèä ðà òà öèè ïðè îá ðà çî âà íèè êîì ïëåê ñîâ ñ ÄÍÊ àðî ìà òè ÷åñ êèõ áè î -
ëî ãè ÷åñ êè àê òèâ íûõ ñî å äè íå íèé (ÁÀÑ): àí òè áè î òè êîâ àê òè íî ìè öè íà D, äà ó íî ìè öè íà, íî ãà ëà ìè öè -
íà, íî âàí òðî íà è ìó òà ãå íîâ áðî ìèñ òî ãî ýòè äèÿ è ïðî ôëà âè íà. Ìå òî äû. Ìî ëå êó ëÿð íàÿ äè íà ìè êà.
Ðå çóëü òà òû. Âû ÷èñ ëå íû ãèä ðà òà öè îí íûå èí äåê ñû äëÿ äâóñ ïè ðàëü íîé ÄÍÊ è ëè ãàí äîâ â ñâî áîä íîì
ñî ñòî ÿ íèè è â ñî ñòà âå êîì ïëåê ñà. Ïðî âå äåí êðè òè ÷åñ êèé àíà ëèç ñî âðå ìåí íûõ ïðåä ñòàâ ëå íèé îá èç -
ìå íå íèè âîä íî ãî îêðó æå íèÿ ïðè ñâÿ çû âà íèè ñ ÄÍÊ àðî ìà òè ÷åñ êèõ ëè ãàí äîâ. Âû âî äû. Ïî êà çà íî,
÷òî ïðè âçà è ìî äå éñòâèè àðî ìà òè ÷åñ êèõ ÁÀÑ ñ ÄÍÊ ïðî èñ õî äèò çíà ÷è òåëü íîå (îò 2,6 äëÿ íî âàí -
òðî íà äî 13,1 äëÿ àê òè íî ìè öè íà D) âû ñâî áîæ äå íèå ìî ëå êóë âîäû ãèä ðàò íûõ îá îëî ÷åê ñ ðàç ðû âîì
âî äî ðîä íûõ ñâÿ çåé.
Êëþ ÷å âûå ñëî âà: äâóñ ïè ðàëü íàÿ ÄÍÊ, àðî ìà òè ÷åñ êèé ëè ãàíä, ãèä ðà òà öè îí íûé èí äåêñ, âû ñâî áîæ -
äå íèå âîäû.
Ââå äå íèå. Àðîìàòè÷åñêèå áè î ëî ãè ÷åñ êè àê òèâ íûå
ñî å äè íå íèÿ (ÁÀÑ) øè ðî êî èñ ïîëü çó þò â ìå äè öèíå
äëÿ õè ìè î òå ðà ïèè ðàç ëè÷ íûõ çà áî ëå âà íèé [1]. Ìå -
äè êî-áè î ëî ãè ÷åñ êîå äå éñòâèå áîëü øè íñòâà àðî ìà -
òè ÷åñ êèõ ÁÀÑ îñíî âà íî íà èõ èí òåð êà ëÿ öè îí íîì
ñâÿ çû âà íèè ñ ìî ëå êó ëà ìè íóê ëå è íî âûõ êèñ ëîò â
êëåò êå è ïî ñëå äó þ ùåì èí ãè áè ðî âà íèè ïðî öåñ ñîâ
ðåï ëè êà öèè è òðàíñ êðèï öèè ÄÍÊ è ÐÍÊ [1].
Ïîñ êîëü êó ðå àê öèè îá ðà çî âà íèÿ êîì ïëåê ñîâ
àðî ìà òè ÷åñ êèõ ÁÀÑ ñ ÄÍÊ è ÐÍÊ ïðî èñ õî äÿò â
âîä íîé ñðå äå, áîëü øîå âëè ÿ íèå íà èõ ïðî òå êà íèå
îêà çû âà åò âçà è ìî äå éñòâèå ñ ìî ëå êó ëà ìè âî äû
(ãèä ðà òà öèÿ). Âêëà äó âîä íî ãî îêðó æå íèÿ â ñòà áè -
ëè çà öèþ âòî ðè÷ íûõ ñòðóê òóð íóê ëå è íî âûõ êèñ ëîò
ïî ñâÿ ùå íî çíà ÷è òåëü íîå êî ëè ÷åñ òâî ôóí äà ìåí -
òàëü íûõ èñ ñëå äî âà íèé (ñì., íà ïðè ìåð, îá çîð [2]),
îäíà êî â ïî ñëåä íåå âðå ìÿ â íà ó÷íîé ëè òå ðà òó ðå íà -
áëþ äà åò ñÿ çà ìåò íûé ðîñò âíè ìà íèÿ ê äàí íî ìó âî-
ïðî ñó. Äëÿ êëàñ ñà ÄÍÊ-ñâÿ çû âà þ ùèõ ñÿ àðî ìà òè -
÷åñ êèõ ÁÀÑ ìîæ íî íà é òè ýòî ìó, êàê ìè íè ìóì, äâà
îá ú ÿñ íå íèÿ. Âî-ïåð âûõ, âñå ÷à ùå ïî ÿâ ëÿ þò ñÿ ñî îá-
ùå íèÿ î òîì, ÷òî âîä íàÿ ñðå äà ìî æåò âû ñòó ïàòü â
ðî ëè ðå ãó ëÿ òî ðà ñïå öè ôè÷ íîñ òè ñâÿ çû âà íèÿ ëè ãàí -
äà ñ ÄÍÊ. Ïðè ìå ðà ìè ìî ãóò ñëó æèòü àë ëîñ òå ðè ÷åñ -
êèé ýô ôåêò ïðè ñâÿ çû âà íèè àí òè áè î òè êà àê òè íî -
ìè öè íà D ñ ÄÍÊ, âîç íè êà þ ùèé áëà ãî äà ðÿ âîâ ëå ÷å -
íèþ ìî ëå êóë âî äû [3]; äåñ òà áè ëè çà öèÿ áè î ëî ãè-
÷åñ êè âàæ íûõ øïè ëåê ÄÍÊ ïðè ñâÿ çû âà íèè ëè ãàí -
äîâ, îá óñëîâ ëåí íàÿ èç ìå íå íè åì ñòðóê òó ðû âíóò ðè -
ìî ëå êó ëÿð íûõ âîä íûõ ìîñ òè êîâ [4]; ñó ùåñ òâåí íî
ðàç ëè÷ íûé ïðî ôèëü ãèä ðà òà öèè äâóõ ïî äî áíûõ àí -
òè áè î òè êîâ äà ó íî ìè öè íà è äîê ñî ðó áè öè íà, ïðåä -
ïî ëî æè òåëü íî îò âå òñòâåí íûé çà ðàç ëè ÷èå â èõ áè î -
ëî ãè ÷åñ êîé àêòèâíîñòè [5], è ïð.
36
ISSN 0233-7657. Biopolymers and Cell. 2010. Vol. 26. N 1
Ó Institute of Molecular Biology and Genetics NAS of Ukraine, 2010
Âòî ðîå îá ú ÿñ íå íèå ïî âû øåí íîìó èí òå ðåñó êî
âêëà äó âîä íî ãî îêðó æå íèÿ ïðè ñâÿ çû âà íèè íèç êî -
ìî ëå êó ëÿð íûõ ñî å äè íå íèé ñ ÄÍÊ çà êëþ ÷à åò ñÿ â
òîì, ÷òî èìåí íî äëÿ ýòî ãî êëàñ ñà ëè ãàí äîâ ïðåä -
ñòàâ ëå íèÿ î ðî ëè ãèä ðà òà öèè íà ñå ãî äíÿø íèé äåíü
îêà çû âà þò ñÿ ÿâ íî ïðî òè âî ðå ÷è âû ìè. Îáîá ùàÿ èç -
âåñ òíûå íàì ëè òå ðà òóð íûå äàí íûå ïî èç ìå íå íèþ
ãèä ðà òà öèè ïðè êîì ïëåê ñî îá ðà çî âà íèè ëè ãàí äîâ ñ
ÄÍÊ, ìîæ íî ÷åò êî âû äå ëèòü ñó ùåñ òâî âà íèå äâóõ
ïî ëÿð íûõ âçãëÿ äîâ íà äàí íûé ïðî öåññ. Ïåð âûé
îñíî âû âà åò ñÿ íà ïðåä ñòàâ ëå íèè î òîì, ÷òî êîìï-
ëåê ñî îá ðà çî âà íèå ëè ãàí äà ñî ïðî âîæ äà åò ñÿ âû ñâî -
áîæ äå íè åì ÷àñ òè ìî ëå êóë âî äû, ñâÿ çàí íûõ ñ ÄÍÊ
(ñì. îá çîð [6]).
Âòî ðîé áà çè ðó åò ñÿ íà äè à ìåò ðàëü íî ïðî òè âî -
ïî ëîæ íîì âû âîäå – âî äà íå âû ñâî áîæ äà åò ñÿ, à, íà -
î áî ðîò, çà õâà òû âà åò ñÿ ïðè êîì ïëåê ñî îá ðà çî âà íèè
(ñì. îáçîð [7]). Òà êîå ðàñ õîæ äå íèå âî âçãëÿ äàõ,
ôàêòè÷åñêè, íå ïî çâî ëÿ åò îïðå äå ëèòü ðîëü âîäíîãî
îêðóæåíèÿ ïðè êîì ïëåê ñî îá ðà çî âà íèè ëèãàíäîâ ñ
ÄÍÊ.
 íà ñòî ÿ ùåé ðà áî òå ìå òî äà ìè ìî ëå êó ëÿð íîé
äè íà ìè êè (ÌÄ) ðàñ ñ÷è òà íà ãèä ðà òà öèÿ ïðè ñâÿ çû -
âà íèè ñ ÄÍÊ øåñ òè àðî ìà òè ÷åñ êèõ ÁÀÑ – èí òåð êà -
ëÿ òî ðîâ ÄÍÊ: àí òè î ïó õî ëå âûõ àí òè áè î òè êîâ àê òè -
íî ìè öè íà D (AMD), äà ó íî ìè öè íà (DAU), íî ãà ëà -
ìè öè íà (NOG), íî âàí òðî íà (NOV) è ìó òà ãå íîâ
áðî ìèñ òî ãî ýòè äèÿ (EB) è ïðî ôëà âè íà (PF) (ðèñ. 1).
Ñ èñ ïîëü çî âà íè åì ïî ëó ÷åí íûõ íà ìè â äàí íîì èñ -
ñëå äî âà íèè, à òàê æå â ïðåä û äó ùåé ðà áî òå [8] ðå -
çóëü òà òîâ îò ìå ÷åí íîå âûøå ïðî òè âî ðå ÷èå âî
âçãëÿ äàõ íà ãèäðàòàöèþ àðîìàòè÷åñêèõ ÁÀÑ ïîä -
âåð ãà åò ñÿ êðèòè÷åñêîìó àíàëèçó.
Ìå òî äû. Ïðîñ òðà íñòâåí íûå ñòðóê òó ðû êîì -
ïëåê ñîâ.  êà ÷åñ òâå ìî äåëü íî ãî äóï ëåê ñà ÄÍÊ â íà -
ñòî ÿ ùåé ðà áî òå, êàê è ðà íåå [6, 8], èñ ïîëü çî âàëè ñà -
ìî êîì ïëå ìåí òàð íûé äå êà ìåð d(GCGTCGACGC)2.
Ïðîñ òðà íñòâåí íàÿ ñòðóê òó ðà äå êà ìå ðà ÄÍÊ, ñî îò -
âå òñòâó þ ùàÿ Â-ôîð ìå, ïî ñòðî å íà ñ ïî ìîùüþ ïðî -
ãðàì ìû HyperChem 8.0. Ïðè èí òåð êà ëÿ öèè ëè ãàí -
äîâ èõ õðî ìî ôî ðû âñòðà è âàþòñÿ â öåí òðàëü íûé
ÑpG-ñàéò äóï ëåê ñà. Ïðîñ òðà íñòâåí íûå ñòðóê òó ðû
èñ ñëå äó å ìûõ ëè ãàí äîâ âçÿ òû èç Protein Data Bank
[9]. Ïà ðà ìåò ðû àòî ìîâ è àòîì-àòîì íûõ âçà è ìî äåé-
ñòâèé ÄÍÊ è ëè ãàí äîâ ñî îò âåòñòâóþò ñè ëî âî ìó ïî -
ëþ AMBER äëÿ íóê ëå è íî âûõ êèñ ëîò. Çà ðÿ äû àòî -
ìîâ è íà÷àëüíûå ñòðóêòóðû êîì ïëåê ñîâ èñ ñëå äóå-
ìûõ ìîëåêóë âçÿòû èç ðàáîòû [10].
ßâíîå çà äà íèå âîä íî ãî îêðó æå íèÿ ïðî èç âî äè -
ëîñü ñ ïî ìîùüþ ìî ëå êóë âî äû ìî äå ëè TIP3P, ðàç -
ìå ùåí íûõ â êó áè ÷åñ êîì áîê ñå ñ äëè íîé ðåá ðà
0,35 íì (1423 ìî ëå êó ëû). Íåé òðà ëè çà öèÿ çà ðÿ äîâ
ôîñ ôà òîâ ÄÍÊ îñó ùå ñòâëÿëàñü 18 èî íà ìè Na+, ðàç -
ìå ùåí íû ìè íà ðàñ ñòî ÿ íè ÿõ 0,6 íì îò àòî ìîâ ôîñ -
ôî ðà íà áèñ ñåê òðè ñàõ óãëîâ Î1Ð-Ð-Î2Ð. Îïòè ìè çà -
öèþ ãå î ìåò ðèè êîì ïëåê ñîâ ëè ãàíä–ÄÍÊ âû ïîë íÿ -
ëè, ìè íè ìè çèðóÿ ïî òåí öè àëüíóþ ýíåð ãèþ ìåòîäîì
ñîïðÿæåííûõ ãðà äè åí òîâ.
Ìî ëå êó ëÿð íàÿ äè íà ìè êà. Ðàñ ÷åò ÌÄ ëè ãàí äîâ,
ÄÍÊ è èõ êîì ïëåê ñîâ â ïðî öåñ ñå òåï ëî âî ãî äâè æå -
íèÿ ïðî âî äè ëè ñ ïî ìîùüþ ïðî ãðàì ìû X-PLOR,
âåð ñèÿ 3.1 [11]. Ïîñ ëå ìè íè ìè çà öèè ïî òåí öè àëü -
íîé ýíåð ãèè îñóùåñòâëÿëè ïðî öå äóðó ÌÄ ïî àë ãî -
ðèò ìó Verlet ñ âðå ìåí íûì øà ãîì Dt = 2 ôñ è èñ -
ïîëü çî âà íè åì àë ãî ðèò ìà SHAKE ïðè ïî ñòî ÿí íîé
òåì ïå ðà òó ðå T = 298 Ê. Â ïðî öåñ ñå ìî äå ëè ðî âà íèÿ
ôèê ñè ðî âà ëè âíåøíþþ âîä íóþ îá îëî÷êó äëÿ ïðå -
ïÿ òñòâî âà íèÿ âû õî äó ìî ëå êóë âî äû â âà êó óì. Ñâî -
áîä íûé (íå ôèê ñè ðî âàí íûé) âîä íûé ñëîé ñî îò âåò-
ñòâî âàë òîë ùè íå áëèæ íåé ãèä ðàò íîé îá îëî÷ êè,
ò. å. áè ìî ëå êó ëÿð íî ìó ñëîþ » 0,4 íì [12]. Ñóììàð -
íîå âðåìÿ ýâîëþöèè ñîñòàâëÿëî 2 íñ. Êîîðäèíàòû
âñåõ àòîìîâ çà ïè ñû âà ëè êàæäóþ 1 ïñ.
Âî äî ðîä íûå ñâÿ çè ñ âî äîé. Óñðåä íåí íûå êî ëè -
÷åñ òâà ìî ëå êóë âî äû, ôîð ìè ðó þ ùèõ âî äî ðîä íûå
ñâÿ çè ñ ãèä ðî ôèëü íû ìè àòî ìà ìè (N, O) ìî ëå êóë
ÄÍÊ è ÁÀÑ, ðàñ ñ÷è òû âà ëè ïî òðà åê òî ðè ÿì òåï ëî -
âî ãî äâè æå íèÿ â òå ÷å íèå ïî ñëåä íèõ 40 ïñ ÌÄ. Íà -
ëè ÷èå âî äî ðîä íîé ñâÿ çè ôèê ñè ðî âàëè, åñ ëè ðàñ ñòî -
ÿ íèÿ ìåæ äó ýëåê òðîîò ðè öà òåëü íû ìè àòî ìà ìè ìî -
ëå êóë è àòî ìà ìè êèñ ëî ðî äà (âî äî ðî äà) âî äû íå
ïðå âû øà ëè 0,32 (0,24) íì ñî îò âå òñòâåí íî [13]. Ïðè
ýòîì ó÷è òû âà ëè îáà òè ïà îá ðà çî âà íèÿ Í-ñâÿ çè
ìåæ äó ìî ëå êó ëîé âî äû è ðàñ òâî ðåí íûì âå ùåñò-
âîì: ñ ó÷àñ òè åì àòî ìà âî äî ðî äà âî äû, à òàê æå êèñ -
ëî ðî äà âîäû â êà÷åñòâå äî íî ðà è ñ ó÷àñòèåì àòîìà
âîäîðîäà ÄÍÊ (ëèãàíäà) è êèñëîðîäà âîäû êàê
àêöåïòîðà [14].
Êî ëè ÷åñ òâåí íàÿ îöåí êà ãèä ðà òà öèè. Ñòå ïåíü
ãèä ðà òè ðî âàí íîñ òè ëè ãàí äà, ÄÍÊ è èõ êîì ïëåê ñà
(Ê) îöå íè âàëè â äàí íîé ðà áî òå ïî ãèä ðà òà öè îí íî -
ìó èí äåê ñó N, ðàâ íî ìó óñðåä íåí íî ìó ÷èñ ëó ìî ëå -
37
ÈÇÌÅ ÍÅ ÍÈÅ ÃÈÄ ÐÀ ÒÀ ÖÈÈ ÏÐÈ ÊÎÌ ÏËÅÊ ÑÎ ÎÁ ÐÀ ÇÎ ÂÀ ÍÈÈ ÀÐÎ ÌÀ ÒÈ ×ÅÑ ÊÈÕ ËÈ ÃÀÍ ÄÎÂ Ñ ÄÍÊ
êóë âî äû, ôîð ìè ðó þ ùèõ âî äî ðîä íûå ñâÿ çè ñ ãèä -
ðî ôèëü íû ìè àòî ìà ìè ðàñ òâî ðåí íîé ìî ëå êó ëû â
ïðî öåñ ñå ÌÄ. Ïðè ýòîì ðàñ ñìàò ðè âàëè äâóõ ñòà -
äèé íûé ïðî öåññ èí òåð êà ëÿ öèè ÁÀÑ â ÄÍÊ: ëî êàëü -
íîå ðàñ êðó ÷è âà íèå ÄÍÊ ñ îá ðà çî âà íè åì èí òåð êà -
ëÿ öè îí íîé ïî ëîñ òè (ÄÍÊ*) è âñòðà è âà íèå â íåå ëè -
ãàí äà (Ë) [15]:
ÄÍÊ ® ÄÍÊ*;
ÄÍÊ* + Ë ® Ê. (1)
Cî îò âå òñòâó þ ùèå èç ìå íå íèÿ ãèä ðà òà öèè íà
ýòà ïàõ ðàñ êðó ÷è âà íèÿ DNð, âñòðà è âà íèÿ DNâ è âñå ãî
ïðî öåñ ñà èí òåð êà ëÿ öèè DN îöå íè âà ëè êàê:
DNð = NÄÍÊ* – NÄÍÊ;
DNâ = NÄÍÊ–Ê + NË–Ê – NÄÍÊ* – NË;
DN = DNð + DNâ, (2)
ãäå NÄÍÊ-Ê è NË-Ê – ãèä ðà òà öè îí íûå èí äåê ñû ÄÍÊ è
ëè ãàí äà ñî îò âå òñòâåí íî â ñî ñòà âå êîì ïëåê ñà.
Ðå çóëü òà òû è îá ñóæ äå íèå. Â íà ñòî ÿ ùåé ðà áî -
òå â êà ÷åñ òâå êî ëè ÷åñ òâåí íîé õà ðàê òå ðèñ òè êè èç -
ìå íå íèÿ áëè æàé øå ãî ãèä ðàò íî ãî ñëîÿ ïðè êîìï-
ëåê ñî îá ðà çî âà íèè àðî ìà òè ÷åñ êèõ ëè ãàí äîâ ñ ÄÍÊ
èñ ïîëüçîâàí ãèä ðà òà öè îí íûé èí äåêñ N, ðàâ íûé
ñðåä íå ìó ÷èñ ëó ìî ëå êóë âî äû, îá ðà çó þ ùèõ Í-ñâÿ -
çè ñ ãèä ðàò íî-àê òèâ íû ìè ãðóï ïà ìè ëè ãàí äîâ, ÄÍÊ
èëè êîì ïëåê ñîâ â ïðî öåñ ñå ýâî ëþ öèè ñèñ òåì â ÌÄ.
Ðå çóëü òà òû âû ÷èñ ëå íèé èí äåê ñîâ äëÿ âñåõ ðàñ -
ñìàò ðè âà å ìûõ ëè ãàí äîâ ïðåä ñòàâ ëå íû â òàá ëè öå.
Ãèä ðà òà öèÿ ñâî áîä íûõ ëè ãàí äîâ è ÄÍÊ. Ãèä ðà -
òà öè îí íûå èí äåê ñû NË ëè ãàí äîâ â ñâî áîä íîì ñî -
ñòî ÿ íèè õî ðî øî êîð ðå ëè ðó þò ñ èõ ðàç ìå ðà ìè è êî -
ëè ÷åñ òâîì ãèä ðî ôèëü íûõ öåí òðîâ (òàá ëè öà è ðèñ.
2). Òàê, íà è ìåíü øèå çíà ÷å íèÿ NË èìå þò ìà ëûå ìî -
ëå êó ëû EB è PF, ñî äåð æà ùèå âñå ãî ïî äâå àìè íî-
ãðóï ïû. Ïðè ýòîì íà ëè ÷èå äî ïîë íè òåëü íîé èìè íî-
ãðóï ïû ó PF ñ ïî ëî æè òåëü íî çà ðÿ æåí íûì àòî ìîì
N+ îá óñëîâëè âà åò íå ñêîëü êî áîëü øóþ âå ëè ÷è íó
NË. Îòìå òèì, ÷òî ìî ëå êó ëà AMD ñ äâó ìÿ îá ú åì íû -
ìè ïåí òà ïåï òèä íû ìè êîëü öà ìè, ñî äåð æà ùè ìè
38
ÊÎÑ ÒÞ ÊÎÂ Â. Â. È ÄÐ.
O
L-Meval
Sar
L-Pro
D-Val
O
NH2
Me Me
O
N
D-Val
L-Pro
Sar
L-Meval
O
L-Thr
H
H
OC O C
46
8
7
L-Thr
N
+
CH2CH3
H2N NH2
1 2
47
109
OH
O
Me
8
7
10
OH
OHO
ABCD
OMe
3
2
1
O O
H3C
OHO
NH3
2'
1'
5'
4'
3'
ABCD
O
MeO
Mek
HN+
Me
Me O OMe
OH
OH
O
Me
OH
O
OHOOH
O
O
Me
OMe
OMei
Mep
u
u
s
f
v
w
r
q
a b
c
d
e
/
fg
h
j
o
n
m
O
O
H
H
O
O N
NH
H
2
3
1
4
9
10 5
6
7
8
N
H
OH
11
12 13
14
N
H
OH
11
12 13
14
N +
NH2
NH 2
H
7 2
198
45
à á â
ã ä å
Br –
Ðèñ. 1. Ñòðóê òó ðû àðî ìà òè ÷åñ êèõ ëè ãàí äîâ: àê òè íî ìè öè íà D (à), áðî ìèñ òî ãî ýòè äèÿ (á), äà ó íî ìè öè íà (â), íî ãà ëà ìè öè íà (ã), íî -
âàí òðî íà (ä) è ïðî ôëà âè íà (å)
áîëü øîå êî ëè ÷åñ òâî êå òî- è èìè íîã ðóïï, â ñâî áîä -
íîì ñî ñòî ÿ íèè ãèä ðà òè ðî âà íà äà æå ñëà áåå, ÷åì çíà -
÷èòåëü íî ìåíü øàÿ ìî ëå êó ëà DAU. Ïî âñåé âè äè -
ìîñ òè, óêà çàí íûå ãèä ðî ôèëü íûå öåí òðû AMD â ñî -
ñòà âå êî ëåö ìå íåå äîñ òóï íû äëÿ êîí òàê òîâ ñ
ìî ëå êó ëà ìè âî äû, ÷åì âû ñòó ïà þ ùèå â ðàñ òâîð êå -
òî- è îêñèã ðóï ïû DAU (ðèñ. 1). Ìî ëå êó ëû NOG è
NOV çà íè ìà þò ïðî ìå æó òî÷ íîå ïî ëî æå íèå ïî ñòå -
ïå íè ãèä ðà òà öèè.
Èç äàí íûõ òàá ëè öû ñëå äó åò, ÷òî èç ìå íå íèå ãèä -
ðàòà öè îí íî ãî èí äåê ñà NÄÍÊ â ïðî öåñ ñå ðàñ êðó ÷è âà -
íèÿ ÄÍÊ ïî ëî æè òåëü íî (DNð > 0), ÷òî âïîë íå îæè -
äà å ìî è îçíà ÷à åò çà õâà òû âà íèå ìî ëå êóë âî äû. Âàæ -
íî îò ìå òèòü, ÷òî óêà çàí íîå óâå ëè ÷å íèå äîñ òóï íî-
ñòè ãèä ðàò íî-àê òèâ íûõ ãðóïï äëÿ ìî ëå êóë âî äû
òàêæå ñî ïðî âîæ äà åò ñÿ óâå ëè ÷å íè åì ïî âåð õíîñ òè
ðàñêðó ÷åí íîé ÄÍÊ, äîñ òóï íîé äëÿ ðàñ òâî ðè òå ëÿ
(DSASA), DAð > 0, ðàñ ñ÷è òàí íîé â ðà áî òå [8]. Îäíà -
39
ÈÇÌÅ ÍÅ ÍÈÅ ÃÈÄ ÐÀ ÒÀ ÖÈÈ ÏÐÈ ÊÎÌ ÏËÅÊ ÑÎ ÎÁ ÐÀ ÇÎ ÂÀ ÍÈÈ ÀÐÎ ÌÀ ÒÈ ×ÅÑ ÊÈÕ ËÈ ÃÀÍ ÄÎÂ Ñ ÄÍÊ
Ëè ãàíä NË NÄÍÊ NÄÍÊ* DNð NÄÍÊ-Ê NË-Ê DNâ DN
AMD 11,8±1,7
168±5
170±3 2,1 154±5 10,4±1,6 –15,2 –13,1
DAU 12,4±2,2 170±3 2,0 165±4 8,3±1,3 –7,5 –5,5
EÂ 5,9±1,0 171±4 3,1 166±5 2,5±0,8 –5,9 –2,8
NOG 10,8±1,9 169±4 0,7 158±5 8,0±1,4 –13,3 –12,6
NOV 8,8±2,1 170±3 2,0 166±5 6,7±1,8 –4,6 –2,6
PF 6,4±1,0 171±4 3,0 164±5 4,1±0,7 –6,3 –3,3
Ðàñ ÷åò íûå âå ëè ÷è íû ãèä ðà òà öè îí íûõ èí äåê ñîâ (± ÑÊÎ) è èõ èç ìå íå íèé ïðè êîì ïëåê ñî îá ðà çî âà íèè àðî ìà òè ÷åñ êèõ ÁÀÑ ñ ÄÍÊ
Ðèñ. 2. Ðàñ ñ÷è òàí íàÿ ìå òî äîì ìî ëå êó ëÿð íîé äè íà ìè êè ãèä ðà òà öèÿ ñâî áîä íûõ ëè ãàí äîâ: àê òè íî ìè öè íà D (à), äà ó íî ìè öè íà (á),
áðî ìèñ òî ãî ýòè äèÿ (â), íî ãà ëà ìè öè íà (ã), íî âàí òðî íà (ä) è ïðî ôëà âè íà (å)
êî âû ðà æåí íîé êîð ðå ëÿ öèè ìåæ äó íè ìè íå íà áëþ -
äà åò ñÿ.
Èçìå íå íèå ãèä ðà òà öèè ïðè èí òåð êà ëÿ öèè. Íà
ýòà ïå âñòðà è âà íèÿ âñåõ èñ ñëå äî âàí íûõ ëè ãàí äîâ
èç ìå íå íèå ãèä ðà òà öè îí íî ãî èí äåê ñà îò ðè öà òåëü íî
DNâ < 0, ò. å. èìå åò ìåñ òî âû ñâî áîæ äå íèå ìî ëå êóë
âî äû (òàá ëè öà). Íà è áîëü øóþ äå ãèä ðà òà öèþ äóï -
ëåê ñà ÄÍÊ âû çû âà þò ìî ëå êó ëû AMD è NOG, ÷òî
ñâÿ çà íî ñî çíà ÷è òåëü íûì ýê ðà íè ðî âà íè åì îò âîä -
íî ãî îêðó æå íèÿ ïî âåð õíîñ òè ÄÍÊ èõ îá ú åì íû ìè
áî êî âû ìè ãðóï ïà ìè (ðèñ. 3).
Ïîë íîå èç ìå íå íèå ãèä ðà òà öèè âî âñåì ïðî öåñ ñå
èí òåð êà ëÿ öèè DN îò ðè öà òåëü íî, ÷òî òàê æå ñâè äå-
òåëüñòâó åò î âû ñâî áîæ äå íèè ìî ëå êóë âî äû (òàá ëè -
öà). Ïðè ýòîì ðÿä DN õî ðî øî êîð ðå ëè ðó åò ñ ýòà ïîì
âñòðà è âà íèÿ ëè ãàí äà DNâ (r = 0,989) è, êðî ìå ýòî ãî,
íà áëþ äà åò ñÿ âû ðà æåí íàÿ êîð ðå ëÿ öèÿ (r = 0,91) ìå-
æäó âå ëè ÷è íà ìè DNâ è èç ìå íå íè åì SASA ïðè
âñòðà è âà íèè DAâ, ðàñ ñ÷è òàí íîì â [8].
Íà è áî ëåå âàæ íûì ðå çóëü òà òîì, ïðåä ñòàâ ëåí -
íûì â òàá ëè öå, ÿâ ëÿ åò ñÿ òî, ÷òî èç ìå íå íèå ãèä ðà òà -
öè îí íî ãî èí äåê ñà DN ïðî öåñ ñà èí òåð êà ëÿ öèè âñåõ
áåç èñ êëþ ÷å íèÿ ðàñ ñìàò ðè âà å ìûõ ëè ãàí äîâ îêà çà -
ëîñü îò ðè öà òåëü íûì, ò. å. èìå åò ìåñ òî âû ñâî áîæ äå -
íèå êàê ìè íè ìóì DN ìî ëå êóë âî äû ïðè ñâÿ çû âà -
íèè. Îòìå òèì, ÷òî ïî ëó ÷åí íûå âå ëè ÷è íû N è DN
äëÿ câÿ çû âà íèÿ DAU c ÄÍÊ êî ëè ÷åñ òâåí íî õî ðî øî
ñî ãëà ñó þò ñÿ ñ ðå çóëü òà òà ìè ðà áî òû [16]. Ãèä ðà òà -
öè îí íûé èí äåêñ íå ÿâ ëÿ åò ñÿ îä íî çíà÷ íîé ìå ðîé
èç ìå íå íèÿ ñòðóê òó ðû ãèä ðàò íîé îá îëî÷ êè, ïî -
ñêîëü êó â ÿâ íîì âè äå õà ðàê òå ðè çó åò òîëü êî ãèä ðà -
òà öèþ ãèä ðàò íî-àê òèâ íûõ ãðóïï èñ ñëå äó å ìûõ ñî å -
äè íå íèé. Âìåñ òå ñ òåì, ñî ãëàñ íî âûâîäàì àâ òîðîâ
ðà áî òû [17], èìåí íî íà è áî ëåå ñèëü íî ñâÿ çàí íûå
40
ÊÎÑ ÒÞ ÊÎÂ Â. Â. È ÄÐ.
Ðèñ. 3. Ðàñ ñ÷è òàí íàÿ ìåòîäîì ìî ëå êó ëÿð íîé äè íà ìè êè ãèä ðà òà öèÿ ëè ãàí äîâ â ñî ñòà âå êîì ïëåê ñîâ ñ äóï ëåê ñíîé ÄÍÊ: àê òè íî ìè öè -
íà D (à), äà ó íî ìè öè íà (á), áðî ìèñ òî ãî ýòè äèÿ (â), íî ãà ëà ìè öè íà (ã), íî âàí òðî íà (ä) è ïðî ôëà âè íà (å)
ìî ëå êó ëû âî äû áëè æàé øåé ãèä ðàò íîé îá îëî÷ êè
îïðå äå ëÿ þò ýêñ ïå ðè ìåí òàëü íî èç ìå ðÿ å ìûå ïà ðà -
ìåò ðû ãèä ðà òà öèè. Íàðóøåíèå ãèä ðàò íîé îá îëî÷ -
êè ìî æåò áûòü òàê æå îõà ðàê òå ðè çî âà íî ñ ïî ìîùüþ
èç ìå íå íèÿ ïî âåð õíîñ òè ìî ëå êó ëû, äîñ òóï íîé äëÿ
ðàñ òâî ðè òå ëÿ (DSASA), äå òàëü íî ïðî à íà ëè çè ðî -
âàí íîé â ðà áî òå [8] äëÿ ðàñ ñìàò ðè âà å ìûõ ëè ãàí äîâ.
Ïî êà çà íî, ÷òî çíàê DSASA îä íî çíà÷ íî ñâè äå òåëü-
ñòâó åò îá óìåíü øå íèè ãèäðàòàöèè ïðè èí òåð êà ëÿ -
öèè. Ñëå äî âà òåëü íî, äâà îñíîâ íûõ ôàê òî ðà, õà ðàê -
òå ðè çó þ ùèõ èç ìå íå íèå âîä íî ãî îêðó æå íèÿ â ÿâ -
íîì (DN) è íå ÿâ íîì (DSASA) âè äå, óêà çû âà þò íà
âû ñâî áîæ äå íèå ìî ëå êóë âî äû ïðè èí òåð êà ëÿ öèè.
Äàí íûé âû âîä íà õî äèò ñÿ â ïî ëíîì ñî ãëà ñèè ñ ðå -
çóëü òà òà ìè, ïî ëó ÷åí íû ìè äðó ãè ìè àâ òî ðà ìè òàê æå
ìå òî äà ìè ìî ëå êó ëÿð íî ãî ìî äå ëè ðî âà íèÿ (ñì., íà -
ïðè ìåð, ðà áî òû [15, 16, 18]).
Èçâåñ òíûå ýêñ ïå ðè ìåí òàëü íûå èñ ñëå äî âà íèÿ
ïî èç ìå íå íèþ ãèä ðà òà öèè ïðè îá ðà çî âà íèè êîìï-
ëåê ñîâ èí òåð êà ëÿ òî ðîâ ñ íóê ëå è íî âû ìè êèñ ëî òà ìè
óñëîâ íî ìîæ íî ðàçäåëèòü íà äâå îñíîâíûå ãðóïïû.
Ê ïåð âîé ãðóï ïå îò íî ñÿò ñÿ ðà áî òû, âû ïîë íÿ å -
ìûå ìå òî äà ìè âî ëþ ìåò ðèè (äåí ñè ìåò ðèè) [19–22]
è èí ôðàê ðàñ íîé ñïåê òðîñ êî ïèè [18]. Âî âñåõ èç-
âåñ òíûõ íàì ñëó ÷à ÿõ àâ òî ðû ïðè õî äÿò ê âû âî äó î
òîì, ÷òî ïðè ñâÿ çû âà íèè ÄÍÊ è àðî ìà òè ÷åñ êî ãî ëè -
ãàí äà ãèä ðà òà öèÿ êîì ïëåê ñà ìåíü øå, ÷åì èñ õîä -
íûõ âå ùåñòâ â ñâî áîä íîì ñî ñòî ÿ íèè, ò. å. íå êî òî -
ðîå ÷èñ ëî (DN < 0) ìî ëå êóë âî äû ãèä ðàò íûõ îá îëî -
÷åê âû òåñ íÿ åò ñÿ â ðàñ òâîð. Òà êèì îá ðà çîì, ýòîò
ðå çóëü òàò ñî ãëà ñó åò ñÿ ñ âû âî äà ìè, ïî ëó ÷åí íû ìè â
íà ñòî ÿ ùåé ðà áî òå è äðó ãè ìè àâ òî ðà ìè ìå òî äà ìè
ìî ëå êó ëÿð íî ãî ìîäåëèðîâàíèÿ.
Êî âòî ðîé ãðóï ïå ìîæ íî îò íåñ òè ðå çóëü òà òû
îñìî ìåò ðè ÷åñ êî ãî ìå òî äà, âïåð âûå îïóá ëè êî âàí -
íûå àâ òî ðà ìè [5, 7] íà EB, éî äèñ òîì ïðî ïè äèè,
DAU, äîê ñî ðó áè öè íå, PF è àíà ëî ãå AMD, ïðè âåä -
øèå ê íå îæè äàí íî ìó âû âî äó: êîì ïëåêñ ãèä ðà òè ðî -
âàí ñèëü íåå, ÷åì åãî êîì ïî íåí òû â ñâî áîä íîì ñî -
ñòî ÿ íèè, ò. å. ÷àñòü ìî ëå êóë âî äû ïðè êîì ïëåê ñî îá -
ðà çî âà íèè âîâ ëå êà åò ñÿ â ãèä ðàò íóþ îá îëî÷ êó
êîì ïëåê ñà èç ðàñ òâî ðà. Òà êèì îá ðà çîì, äëÿ âñåõ
ìî ëå êóë (êðî ìå ÅÂ) DN > 0. Äàí íûå ðå çóëü òà òû íà -
øëè ïîä òâåð æäå íèå â áî ëåå ðàí íèõ èñ ñëå äî âà íè ÿõ
òàê æå îñìî ìåò ðè ÷åñ êèì ìå òî äîì ñâÿ çû âà íèÿ ñ
ÄÍÊ íå à ðî ìà òè ÷åñ êèõ ñî å äè íå íèé – æå ëî áî÷ íè -
êîâ òè ïà íå òðîï ñè íà [23] è DAPI [17, 23], – âû çû âà -
þ ùå ãî äî ïîë íè òåëüíûé çà õâàò, à íå âû ñâî áîæäå-
íèå âî äû â êîì ïëåê ñå. Ïà ðàë ëåëü íîå èç ó÷å íèå ýòèõ
è äðó ãèõ òè ïîâ æå ëî áî÷ íè êîâ ìå òî äà ìè ìî ëå êó -
ëÿð íîé äè íà ìè êè [24] è âî ëþ ìåò ðèè [19, 22] âíîâü
ïðèâå ëî ê îá ðàò íî ìó ðå çóëü òà òó – ñâÿ çû âà íèå ñî -
ïðîâîæ äà åò ñÿ âû òåñ íå íè åì âî äû, à íå çà õâà òîì.
Òà êèì îá ðà çîì, ïðî áëå ìà ãèä ðà òà öèè âû õî äèò çà
ðàìêè òîëü êî êëàñ ñà àðî ìà òè ÷åñ êèõ ñî å äè íå íèé è,
ïî-âè äè ìî ìó, ÿâ ëÿ åò ñÿ îáùåé äëÿ ñèñòåì ëè ãàíä–
ÄÍÊ.
Èç ïðî âå äåí íî ãî âû øå àíà ëè çà ïðî áëå ìà òè êè
èñ ñëå äî âà íèÿ èç ìå íå íèÿ âîä íî ãî îêðó æå íèÿ ïðè
êîì ïëåê ñî îá ðà çî âà íèè ÁÀÑ ñ ÄÍÊ ìîæ íî âû äå -
ëèòü äâà îáùèõ ìî ìåí òà.
1. Íè â îä íîé èç èç âåñ òíûõ íàì ðà áîò, âû ïîë -
íåí íûõ äâóìÿ âçà è ìî èñ êëþ ÷à þ ùèìè ìåò î äàìè, íå
äà íî èí òåð ïðå òà öèè èìå þ ùå ãî ñÿ ðàñ õîæ äå íèÿ, õî -
òÿ àâ òî ðû âî ìíî ãèõ ñëó ÷à ÿõ ïðè çíà þò ñàì ôàêò
ïðî òè âî ðå ÷èÿ. Ïî ïûò êà êîñ âåí íîé èí òåð ïðå òà öèè
ñäåëàíà â ðà áî òå [17], ãäå àâ òî ðû ïðåä ïî ëî æè ëè,
÷òî ìå òî äû îñìî ìåò ðèè è âî ëþ ìåò ðèè èç ìå ðÿ þò
ðàç íóþ ïî êà ÷åñ òâó ñâÿ çàí íóþ âî äó.  ðà áî òå [21]
îñó ùå ñòâëå íà èñ êó ññòâåí íàÿ ïðè âÿç êà ðå çóëü òà òîâ
èç ìå ðå íèé ïî âî ëþ ìåò ðèè è îñìî ìåò ðèè çà ñ÷åò
èñ êëþ ÷å íèÿ èç ðàñ ñìîò ðå íèÿ ãèä ðà òà öèè ñà ìî ãî
ëè ãàí äà ïðè êîì ïëåê ñî îá ðà çî âà íèè (ñì. òàáë. 3 â
ðà áî òå [21]), ÷òî, î÷å âèä íî, íå êîð ðåê òíî. Âñå ýòî,
îäíàêî, íèêîèì îáðàçîì íå ïðîÿñíÿåò ñèòóàöèè è
íå äàåò îñíî âà íèÿ äëÿ ïðåä ïî÷ òå íèÿ êà êî ãî-ëè áî
èç ìåòîäîâ.
2. Âû âî äû î çà õâà òå ìî ëå êóë âî äû ïðè ñâÿ çû âà -
íèè ëè ãàí äà âû òå êà þò èñ êëþ ÷è òåëü íî êàê ðå çóëü -
òàò ïðè ìå íå íèÿ ìå òî äà îñìî ìåò ðèè è íå ñëå äó þò
íè èç êà êî ãî äðó ãî ãî äîñ òóï íî ãî ìå òî äà. Ýòî íå èç -
áåæ íî âû çû âà åò âîï ðîñ î òîì, íå ÿâ ëÿ þò ñÿ ëè ðå -
çóëü òà òû îñìî ìåò ðèè ïî ãèä ðà òà öèè ñëå äñòâè åì
ñà ìî ãî ìå òî äà èç ìå ðå íèÿ, à íå ïðè ðî äû ïðî öåñ ñà?
Çäåñü óìåñ òíî ðàñ ñìîò ðåòü åäè íñòâåí íûé ïðè ìåð
ïðè ìå íå íèÿ îñìî ìåò ðè ÷åñ êî ãî ìå òî äà [3], êîã äà
ïðî èñ õî äèò íå çà õâàò, à âû ñâî áîæ äå íèå âî äû ïðè
ñâÿ çû âà íèè àíà ëî ãà AMD ñ ÄÍÊ, ò. å. ðå çóëü òàò ñî -
ãëà ñóåò ñÿ êàê ñ äàí íû ìè íà ñòî ÿ ùåé ðà áî òû, òàê è
äàí íû ìè äðó ãèõ ìå òî äîâ. Ìå òî äè ÷åñ êàÿ ñòî ðî íà
ýòîé ðà áî òû ïîä âåð ãëàñü ñåðü åç íîé êðè òè êå â ïóá -
ëè êà öèè [7], ãäå àíà ëî ãè÷ íûì ìå òî äîì ïî ëó ÷åí äè -
41
ÈÇÌÅ ÍÅ ÍÈÅ ÃÈÄ ÐÀ ÒÀ ÖÈÈ ÏÐÈ ÊÎÌ ÏËÅÊ ÑÎ ÎÁ ÐÀ ÇÎ ÂÀ ÍÈÈ ÀÐÎ ÌÀ ÒÈ ×ÅÑ ÊÈÕ ËÈ ÃÀÍ ÄÎÂ Ñ ÄÍÊ
42
ÊÎÑ ÒÞ ÊÎÂ Â. Â. È ÄÐ.
à ìåò ðàëü íî ïðî òè âî ïî ëîæ íûé ðå çóëü òàò î çà õâà òå
âî äû ïðè èí òåð êà ëÿ öèè AMD.  ÷àñ òíîñ òè, â óêà -
çàí íîé ðà áî òå àâ òî ðû àïå ëëè ðó þò ê íå êîð ðåê òíîñ -
òè èñ ïîëü çî âà íèÿ äâóõ ñàé òî âîé ìî äå ëè ñâÿ çû âà -
íèÿ ïðè ïî ëó ÷å íèè êîí ñòàíò êîì ïëåê ñî îá ðà çî âà -
íèÿ, ÷òî, ïî èõ ìíå íèþ, ïðè âå ëî ê íå âåð íî ìó
ðå çóëü òà òó â ñî îá ùå íèè [3]. Íà íàø âçãëÿä, ïî äîá-
íîå óòâåð æäå íèå íå ìî æåò áûòü îä íî çíà÷ íûì, ïî -
ñêîëü êó áîëü øè íñòâî ðàñ ñìàò ðè âà å ìûõ àðî ìà òè -
÷åñ êèõ ëè ãàí äîâ äå ìî íñòðè ðó þò äâà òè ïà ñâÿ çû âà -
íèÿ ñ äóï ëåê ñíîé ÄÍÊ [25], ïðè ÷åì â ïðè ñó òñòâèè
îñìî ëè òîâ ñî îò íî øå íèå êîí öåí òðà öèè òè ïîâ êîì -
ïëåê ñîâ ìî æåò ñó ùåñ òâåí íî èç ìå íÿòü ñÿ. Íå âäà âà -
ÿñü äà ëåå â ïîä ðîá íîñ òè ýòî ãî âîï ðî ñà, ìû ñ÷è òà åì
âàæ íûì îò ìå òèòü, ÷òî âû âî äû ìå òî äà îñìî ìåò ðèè,
ïî-âè äè ìî ìó, ìî ãóò ïðè íöè ïè àëü íî ìå íÿòü ñÿ â çà -
âè ñè ìîñ òè îò àï ðè îð íî ïðåä ïî ëà ãà å ìî ãî â ìî äå ëè
õà ðàê òå ðà ñâÿ çû âà íèÿ ëè ãàí äà ñ ÄÍÊ. Ýòî ñâî éñòâî
÷ðåç âû ÷àé íî çà òðóä íÿ åò èñ ïîëü çî âà íèå îñìî ìåò -
ðèè, ïî ñêîëü êó óñòà íîâ ëå íèå õà ðàê òå ðà ñâÿ çû âà -
íèÿ ñ ÄÍÊ, êàê ïðàâèëî, ïðåäñòàâëÿåò ñî áîé ñà ìî-
ñòî ÿ òåëü íóþ çàäà÷ó.
 öå ëîì, êàê ìû ïîëàãàåì, ñî âðå ìåí íûé óðî -
âåíü îñìûñ ëå íèÿ èç ìå ðÿ å ìûõ ïà ðà ìåò ðîâ ãèä ðà òà -
öèè êàê â ìå òî äå âî ëþ ìåò ðèè (äåí ñè ìåò ðèè), òàê è
â îñìî ìåò ðèè íå äà åò âîç ìîæ íîñ òè ÿâ íî ïðåä ïî -
÷åñòü îäèí ìå òîä äðó ãî ìó. Òåì íå ìå íåå, ïðî âå äåí -
íûé âû øå àíà ëèç ïî íà áî ðó êîñ âåí íûõ ïðè çíà êîâ
ïî çâî ëÿ åò âñå æå îò äàòü ïðåä ïî÷òåíèå êîí öåï öèè
âû òåñ íå íèÿ âî äû ïðè êîì ïëåê ñî îá ðà çî âà íèè åå çà -
õâàòó êàê ìè íè ìóì ïî ïðè ÷è íå òî ãî, ÷òî ôàêò âû -
ñâî áîæ äå íèÿ âî äû íå çà âè ñè ìî ïîä òâåð æäà åò ñÿ
ðàç ëè÷ íû ìè ìå òî äà ìè àíàëèçà. Îäíà êî ñó ùåñ òâó åò
åùå îäèí àñïåêò ìåòîäà îñìîìåòðèè, î êî òî ðîì
ðàíåå íå óïîìèíàëîñü â èçâåñòíûõ íàì ðàáîòàõ.
 îñíî âó èç ìå ðå íèÿ ìå òî äîì îñìî ìåò ðèè õà -
ðàê òå ðà èç ìå íå íèÿ âîä íî ãî îêðó æå íèÿ ïðè êîì -
ïëåê ñî îá ðà çî âà íèè ïî ëî æåí ýô ôåêò óìåíü øå íèÿ
àê òèâ íîñ òè âî äû èç-çà äî áàâ ëå íèÿ îñìî ëè òîâ (ñà -
õà ðî çà, áå òà èí è äð.). Ââå äå íèå îñìî ëè òîâ ðàâ íî -
ñèëü íî èç ìå íå íèþ «êîí öåí òðà öèè» âî äû, ÷òî ïî -
çâî ëÿ åò êî ëè ÷åñ òâåí íî îöå íèòü èç ìå íå íèå ñâÿ çàí -
íîé âî äû DN èç óðàâ íå íèÿ [7]
¶
¶
ln( / )
[ ] ,
,
K K
Osm
Ns 0
55 5
= -
D
(3)
ãäå Ks è K0 – êîí ñòàí òû êîì ïëåê ñî îá ðà çî âà íèÿ ëè -
ãàí äà â ïðè ñó òñòâèè è â îò ñó òñòâèå îñìî ëè òà;
[Osm] – êîí öåí òðà öèÿ îñìî ëè òà.
Íà íàø âçãëÿä, èñ ïîëü çî âà íèå óðàâ íå íèÿ (3)
äëÿ àíà ëè çà èç ìå íå íèÿ ãèä ðà òà öèè â ïðî öåñ ñàõ
êîì ïëåê ñî îá ðà çî âà íèÿ íå ÿâ ëÿ åò ñÿ êîð ðåê òíûì ïî
ñëå äó þ ùåé ïðè ÷è íå. Ââå äå íèå îñìî ëè òà îçíà ÷à åò,
÷òî ñèñ òå ìà ñòà íî âèò ñÿ ÷å òû ðåõêîì ïî íåí òíîé (âî -
äà–îñìî ëèò–ÄÍÊ–ëè ãàíä). Ðàñ ÷åò êîí ñòàí òû Ks
îá û÷ íî ïðî âî äÿò â ðàì êàõ ñòàí äàð òíîé ìî äå ëè
Ìàê Ãè-ôîíÕèï ïå ëà, âû âå äåí íîé â ïðåä ïî ëî æå íèè
òðåõ êîì ïî íåí òíî ãî ðàñ òâî ðà (âî äà–ÄÍÊ–ëè ãàíä).
Åñëè ðàñ ñìàò ðè âàòü ñèñ òå ìó âî äà–îñìî ëèò êàê îä -
íî êîì ïî íåí òíóþ ñèñ òå ìó (èç ìå íåí íàÿ âî äà ñ
óìåíü øåí íîé àê òèâ íîñ òüþ), òî ïðè ìå íå íèå ìî äå -
ëè Ìàê Ãè-ôîí Õèï ïå ëà äå éñòâè òåëü íî äî ïóñ òè ìî,
íî òîëü êî â ïðåä ïî ëî æå íèè, ÷òî ñâî éñòâà èç ìå íåí -
íîé âî äû îñòà þò ñÿ ïðå æíè ìè â ïðî öåñ ñå êîì ïëåê -
ñî îá ðà çî âà íèÿ. Îäíà êî, êàê íàì êà æåò ñÿ, ýòî íå ÿâ -
ëÿ åò ñÿ ñïðà âåä ëè âûì â ñòàí äàð òíîé ìå òî äè êå îñ-
ìî ìåò ðèè, ïðè ìå íÿ å ìîé â ðà áî òàõ [5, 7]. Îñìî ëè òû
îò íî ñÿò ñÿ ê êëàñ ñó ñî å äè íå íèé, ðàç ðó øà þ ùèõ
ñòðóê òó ðó âî äû (ñì. îá çîð [26]). Ýòî îçíà ÷à åò, ÷òî
ïðî öåññ âû ñâî áîæ äå íèÿ ëè áî ñâÿ çû âà íèÿ âî äû ïðè
êîì ïëåê ñî îá ðà çî âà íèè ëèãàíä–ÄÍÊ òàê æå áó äåò
çà âè ñåòü îò êîí öåí òðà öèè ñà ìî ãî îñìî ëè òà è ñòå ïå -
íè óïî ðÿ äî ÷åí íîñ òè âî äû â åãî îêðåñ òíîñ òè. Èíû -
ìè ñëî âà ìè, ïà ðà ìåòð Ks â (3) êîñ âåí íî ñî äåð æèò
÷èñ òî ýí òðî ïèé íûé âêëàä îò âçà è ìî äå éñòâèÿ âî äû
è îñìî ëè òà, ñëå äî âà òåëü íî, DN âêëþ ÷à åò â ñåáÿ èí -
ôîð ìà öèþ îá èç ìå íå íèè âîä íî ãî îêðó æå íèÿ êàê
ïðè îá ðà çî âà íèè êîì ïëåê ñà ëèãàíä–ÄÍÊ, òàê è â
îêðåñ òíîñ òè ñà ìî ãî îñìî ëè òà. Â áî ëåå ïðî ñòîé èí -
òåð ïðå òà öèè ýòîò ýô ôåêò ÿâ ëÿ åò ñÿ ñëå äñòâè åì òî ãî,
÷òî â óðàâ íå íèè (3) äëÿ íà õîæ äå íèÿ ïà ðà ìåò ðà DN â
÷å òû ðåõêîì ïî íåí òíîé ñèñ òå ìå èñ ïîëü çó åò ñÿ ïà ðà -
ìåòð Ks, èç ìå ðÿ å ìûé ïî îò íî øå íèþ ê òðåõ êîì ïî -
íåí òíîé ñèñ òå ìå, ÷òî íå ÿâ ëÿ åò ñÿ ìå òî äè ÷åñ êè êîð -
ðåê òíûì. Çäåñü âàæ íî óïî ìÿ íóòü, ÷òî äëÿ îá îñíî -
âà íèÿ ìå òî äà îñìî ìåò ðèè àâ òî ðû [5] ïðè âî äÿò
àíà ëî ãè÷ íûé ïî ñó òè è îá ùåï ðèç íàí íûé ñïî ñîá
îïðå äå ëå íèÿ èîí íî ãî âêëà äà â ïðî öåñ ñû êîì ïëåê -
ñî îá ðà çî âà íèÿ, áà çè ðó þ ùèé ñÿ íà âû ðà æå íèè, ïî -
äî áíîì (3), è èñ ïîëü çó þ ùèé òèò ðî âà íèå êîí öåíò-
ðà öèè èî íîâ. Èî íû ìå òàë ëîâ íå ñî çäà þò ïî ëîñ òè,
êàê îñìî ëè òû, ò. å. íå ìå íÿ þò ñòðóê òóðû âî äû â òîé
ñòå ïå íè, êàê ýòî èìå åò ìåñ òî äëÿ îñìî ëè òîâ, ñëå äî -
âà òåëü íî, òà êîé ìå òîä ïî îò íî øå íèþ ê èîí íî ìó
âêëà äó ÿâ ëÿ åò ñÿ âïîë íå êîð ðåê òíûì, íî íå êîð ðåêò-
íûì äëÿ îñìî ìåò ðèè.
Òà êèì îá ðà çîì, ïðè íöè ïè àëü íûì çà êëþ ÷å íè åì
íà ñòî ÿ ùåé ðà áî òû ÿâ ëÿ åò ñÿ îá îñíî âà íèå ôàê òà âû -
ñâî áîæ äå íèÿ ìî ëå êóë âî äû ïðè ñâÿ çû âà íèè àðî ìà -
òè ÷åñ êèõ ëè ãàí äîâ ñ ÄÍÊ, à òàê æå ïðåä ïî ëî æå íèå
î íå êîð ðåê òíîñ òè èñ ïîëü çî âà íèÿ ìå òî äà îñìî ìåò -
ðèè ïðè àíà ëè çå èç ìå íå íèÿ âîä íî ãî îêðó æå íèÿ â
ðå àê öè ÿõ êîì ïëåê ñî îá ðà çî âà íèÿ. Ýòîò âû âîä ñíè -
ìà åò ïðè íöè ïè àëü íîå ïðî òè âî ðå ÷èå, ñó ùåñ òâó þ -
ùåå â ëèòåðàòóðå ïî ïîâîäó ðîëè âîäû ïðè ñâÿ çû âà -
íèè ëèãàíäîâ ñ ÄÍÊ.
V. V. Kostjukov, N. M. Khomytova, M. P. Evstigneev
Hydration change on complexation of aromatic ligands with DNA:
molecular dynamics simulations
Summary
Aim. Analysis of the hydration changes at formation of DNA
complexes with biologically active aromatic compounds (BAC):
antibiotics actinomycin D, daunomycin, nogalamycin, novantrone
and mutagens ethidium bromide and proflavine. Methods.
Molecular dynamics simulations. Results. The hydration indexes
for double-helical DNA and ligands in a free and complexed states
were calculated. A critical analysis of modern ideas about changing
water environment at binding of aromatic ligands to DNA was
performed. Conclusions. It is shown that upon binding of aromatic
BAC with DNA a significant (from 2.6 for novantrone to 13.1 for
actinomycin D) liberation of water molecules out of hydration
shells with the disruption of hydrogen bonds takes place.
Keywords: double-helical DNA, aromatic ligand, hydration
index, water release.
Â. Â. Êîñ òþ êîâ, Í. Ì. Õî ìó òî âà, Ì. Ï. ªâñòèãíººâ
Çì³íà ãiäðà òàö³¿ ïðè êîì ïëåê ñî óò âî ðåíí³ àðî ìà òè÷ íèõ ëiãàíä³â
ç ÄÍÊ: ìî äå ëþ âàí íÿ ìå òî äîì ìî ëå êó ëÿð íî¿ äè íàì³êè
Ðå çþ ìå
Ìåòà. Äîñë³äæåí íÿ çì³íè ã³äðà òàö³¿ ïðè óòâî ðåíí³ êîì ïëåêñ³â
ç ÄÍÊ àðî ìà òè÷ íèõ á³îëîã³÷íî àê òèâ íèõ ñïî ëóê (ÁÀÑ): àí -
òèá³îòèê³â àê òè íîì³öèíó D, äà ó íîì³öèíó, íî ãà ëàì³öèíó, íî -
âàí òðî íó ³ ìó òà ãåí³â áðî ìèñ òî ãî åòèä³þ ³ ïðî ôëàâ³íó.
Ìå òî äè. Ìî ëå êó ëÿð íà äè íàì³êà. Ðå çóëü òà òè. Îá÷èñ ëå íî
ã³äðà òàö³éí³ ³íäåê ñè äëÿ äâîñï³ðàëü íî¿ ÄÍÊ ³ ë³ãàíä³â ó â³ëüíî -
ìó ñòàí³ òà ó ñêëàä³ êîì ïëåê ñó. Ïðî âå äå íî êðè òè÷ íèé àíàë³ç
ñó ÷àñ íèõ óÿâ ëåíü ùîäî çì³íè âîä íî ãî îòî ÷åí íÿ ïðè çâ’ÿ çó âàíí³
ç ÄÍÊ àðî ìà òè÷ íèõ ë³ãàíä³â. Âèñ íîâ êè. Ïî êà çà íî, ùî ïðè
âçàºìî䳿 àðî ìà òè÷ íèõ ÁÀÑ ç ÄÍÊ â³äáó âàºòüñÿ çíà÷ íå (â³ä 2,6
äëÿ íî âàí òðî íó äî 13,1 äëÿ àê òè íîì³öèíó D) âèâ³ëüíåí íÿ ìî ëå -
êóë âîäè ã³äðàò íèõ îá îëî íîê ç ðîç ðè âîì âîä íå âèõ çâ’ÿçê³â.
Êëþ ÷îâ³ ñëî âà: äâîñï³ðàëü íà ÄÍÊ, àðî ìà òè÷ íèé ë³ãàíä,
ã³äðà òàö³éíèé ³íäåêñ, âèâ³ëüíåí íÿ âîäè.
ÑÏÈÑÎÊ ËÈÒÅÐÀÒÓÐÛ
1. Brana M. F., Cacho M., Gradillas A., de Pascual-Teresa B.,
Ramos A. Intercalators as anticancer drugs // Curr. Pharm.
Des.–2001.–7, N 17.–P. 1745–1780.
2. Haq I. Thermodynamics of Drug-DNA interactions // Arch.
Biochem. Biophys.–2002.–403, N 1.–P. 1–15.
3. Neto J. R., Colombo M. F. Water regulation of actinomycin-D
binding to DNA: the interplay among drug affinity, DNA
long-range conformation, and hydration // Biopolymers.–
2000.–53, N 1.–P. 46–59.
4. Kostjukov V. V., Lantushenko A. O., Davies D. B., Evstigneev
M. P. On the origin of the decrease in stability of the DNA
hairpin d(GCGAAGC) on complexation with aromatic drugs
// Biophys. Chem.–2007.–129, N 1.–P. 56–59.
5. Yu H. J., Ren J. S., Chaires J. B., Qu X. G. Hydration of drug-
DNA complexes: greater water uptake for adriamycin compa-
red to daunomycin // J. Med. Chem.–2008.–51, N 19.–
P. 5909–5911.
6. Kostjukov V. V., Khomytova N. M., Evstigneev M. P. Partiti-
on of thermodynamic energies of drug-DNA ñomplexation //
Biopolymers.–2009.–91, N 9.–P. 773–790.
7. Qu X., Chaires J. B. Hydration changes for DNA intercalation
reactions // J. Am. Chem. Soc.–2001.–123, N 1.–P. 1–3.
8. Kostjukov V. V., Khomytova N. M., Lantushenko A. O., Evsti-
gneev M. P. Hydrophobic contribution to the free energy of
complexation of aromatic ligands with DNA // Biopolym.
cell.–2009.–25, N 2.–P. 133–141.
9. Berman H. M., Westbrook J., Feng Z., Gilliland G., Bhat T.
N., Weissig H., Shindyalov I. N., Bourne P. E. The protein da-
ta bank // Nucl. Acids Res.–2000.–28, N 1.–P. 235–242.
10. Kostjukov V. V., Khomytova N. M., Davies D. B., Evstigneev
M. P. Electrostatic contribution to the energy of binding of
aromatic ligands with DNA // Biopolymers.–2008.–89, N 8.–
P. 680–690.
11. Brunger A. T. X-PLOR. A system for X-ray crystallography
and NMR.–Yale: Univ. Press, 1992.–382 p.
12. Chalikian T. V., Sarvazyan A. P., Breslauer K. J. Hydration
and partial compressibility of biological compounds // Bio-
phys. Chem.–1994.–51, N 2.–P. 89–109.
13. Teplukhin A. V., Poltev V. I., Chuprina V. P. Dependence of
the hydration shell structure in the minor groove of the DNA
double helix on the groove width as revealed by Monte Carlo
simulation // Biopolymers.–1991.–31, N 12.–P. 1445–1453.
14. Reha D., Kabelac M., Ryjacek F., Sponer J., Elstner M., Su-
hai S., Hobza P. Intercalators. 1. Nature of stacking interacti-
ons between intercalators (Ethidium, Daunomycin, Elliptici-
ne, and 4'6-diaminide-2-phenylindole) and DNA base pairs //
J. Amer. Chem. Soc.–2002.–124, N 13.–P. 3366–3376.
15. Baginski M., Fogolari F., Briggs J. M. Electrostatic and non-
electrostatic contributions to the binding free energies of an-
thracycline antibiotics to DNA // J. Mol. Biol.–1997.–274,
N 2.–P. 253–267.
16. Mukherjee A., Lavery R., Bagchi B., Hynes J. T. On the mole-
cular mechanism of drug intercalation into DNA: a simula-
tion study of the intercalation pathway, free energy, and DNA
structural changes // J. Am. Chem. Soc.–2008.–130, N 30.–
P. 9747–9755.
17. Degtyareva N. N., Wallace B. D., Bryant A. R., Loo K. M.,
Petty J. T. Hydration changes accompanying the binding of
minor groove ligands with DNA // Biophys. J.–2007.–92,
N 3.–P. 959–965.
43
ÈÇÌÅ ÍÅ ÍÈÅ ÃÈÄ ÐÀ ÒÀ ÖÈÈ ÏÐÈ ÊÎÌ ÏËÅÊ ÑÎ ÎÁ ÐÀ ÇÎ ÂÀ ÍÈÈ ÀÐÎ ÌÀ ÒÈ ×ÅÑ ÊÈÕ ËÈ ÃÀÍ ÄÎÂ Ñ ÄÍÊ
18. Maleev V., Semenov M., Kruglova E. B., Bolbukh T., Gasan
A., Bereznyak E., Shestopalova A. Spectroscopic and calori-
metric study of DNA interaction with a new series of actino-
cin derivatives // J. Mol. Struct.–2003.–645, N 2.–P. 145–
158.
19. Chalikian T. V., Breslauer K. J. Volumetric properties of nu-
cleic acids // Biopolymers.–1998.–48, N 4.–P. 264–280.
20. Marky L. A., Macgregor R. B. J. Hydration of dA×dT poly-
mers: role of water in the thermodynamics of ethidium and
propidium intercalation // Biochemistry.–1990.–29, N 20.–
P. 4805–4811.
21. Han F., Chalikian T. V. Hydration changes accompanying
nucleic acid intercalation reactions: volumetric characteriza-
tions // J. Amer. Chem. Soc.–2003.–125, N 24.–P. 7219–
7229.
22. Shi X., Macgregor R. B. J. Volume and hydration changes of
DNA-ligand interactions // Biophys. Chem.–2007.–125,
N 2.–P. 471–482.
23. Sidorova N. Y., Rau D. C. The osmotic sensitivity of netroð-
sin analog binding to DNA // Biopolymers.–1995.–35, N 4.–
P. 377–384.
24. Shaikh S. A., Ahmed S. R., Jayaram B. A molecular thermody-
namic view of DNA-drug interactions: a case of 25 minor-
groove binders // Arch. Biochem. Biophys.–2004.–429, N 1.–
P. 81–99.
25. Baranovsky S. F., Bolotin P. A., Evstigneev M. P., Cherny-
shev D. N. Complexation of heterocyclic ligands with DNA in
aqueous solution // J. Appl. Spectrosc.–2008.–75, N 2.–
P. 242–249.
26. Zavitsas A. A. Properties of water solutions of electrolytes
and nonelectrolytes // J. Phys. Chem. B.–2001.–105, N 32.–
P.7805–7817.
ÓÄÊ 577.113:577.32
Íàä³éøëà äî ðå äàêö³¿ 20.07.09
44
ÊÎÑ ÒÞ ÊÎÂ Â. Â. È ÄÐ.
|