Роль межнуклеотидных фосфатов и влияние некомплементарных замен в олигонуклеотидных субстратах на взаимодействие с ДНК-метилазой Ecodam
Исследовали взаимодействие ДНК-метилазы Ecodam с синтетическими субстратами, содержащими различные нарушения в участке узнавания фермента. Несовершенные олигонуклеотидные комплексы содержали в одной из цепей последовательности узнавания GАТС различные дефекты: пропуск одного или нескольких нуклеотид...
Saved in:
| Published in: | Биополимеры и клетка |
|---|---|
| Date: | 1989 |
| Main Authors: | , , , , |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Інститут молекулярної біології і генетики НАН України
1989
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/154155 |
| 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: | Роль межнуклеотидных фосфатов и влияние некомплементарных замен в олигонуклеотидных субстратах на взаимодействие с ДНК-метилазой Ecodam / В.В. Зиновьев, Н.И. Речкунова, Ю.А. Горбунов, Я.И. Бурьянов, Э.Г. Малыгин // Биополимеры и клетка. — 1989. — Т. 5, № 1. — С. 22-27. — Бібліогр.: 11 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859639361265467392 |
|---|---|
| author | Зиновьев, В.В. Речкунова, Н.И. Горбунов, Ю.А. Бурьянов, Я.И. Малыгин, Э.Г. |
| author_facet | Зиновьев, В.В. Речкунова, Н.И. Горбунов, Ю.А. Бурьянов, Я.И. Малыгин, Э.Г. |
| citation_txt | Роль межнуклеотидных фосфатов и влияние некомплементарных замен в олигонуклеотидных субстратах на взаимодействие с ДНК-метилазой Ecodam / В.В. Зиновьев, Н.И. Речкунова, Ю.А. Горбунов, Я.И. Бурьянов, Э.Г. Малыгин // Биополимеры и клетка. — 1989. — Т. 5, № 1. — С. 22-27. — Бібліогр.: 11 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Биополимеры и клетка |
| description | Исследовали взаимодействие ДНК-метилазы Ecodam с синтетическими субстратами, содержащими различные нарушения в участке узнавания фермента. Несовершенные олигонуклеотидные комплексы содержали в одной из цепей последовательности узнавания GАТС различные дефекты: пропуск одного или нескольких нуклеотидов, наличие в месте разрыва олигонуклеотидной цепи 5-метилтиофосфатного остатка, некомплементарная замена Ade на Gua или Gua на Ade. Присутствие 5-метилтиофосфатного остатка не оказывает существенного влияния на метилирование по сравнению с аналогичными субстратами, не содержащими межнуклеотидного фосфата. Введение некомплементарной пары оснований в участок узнавания приводит к потере субстратных свойств таких несовершенных дуплексов.
Досліджували взаємодію ДНК-метилази Ecodam з синтетичними субстратами, що мають різні порушення в ділянці упізнавання ферменту. Недосконалі олігонуклеотидні комплекси містили в одному з ланцюгів послідовності упізнавання GАТС низку дефектів: пропуск одного або декількох нуклеотидів, наявність у місці розриву олігонуклеотидного ланцюга 5-метилтіофосфатного залишку, некомплементарни заміна Ade на Gua або Gua на Ade. Присутність 5-метилтіофосфатного залишку не чинить істотного впливу на метилюванняв порівняно з аналогічними субстратами, які не містять міжнуклеотидного фосфату. Введення некомплементарної пари основ у ділянку впізнавання призводить до втрати субстратних властивостей таких недосконалих дуплексів.
Eco dam methylase is investigated for its interaction with different synthetic oligonucleotide substrates containing some defects in the GATC sequence. The defects are as follows: the absence of one or several nucleotide residues, the presence of 3'-phosphate residue with CHa-S-group, noncomplementary substitution of Ade by Gua or of Gua for Ade in the recognition site of methylase Eco dam. The presence of the 3'S-methyl thiophosphate residue has no essential effect on the methylation of oligonucleotide complexes as compared to the analogous complexes lacking internucleotide phosphate. The introduction of the noncomplementary base pair in the recognition site results in the loss of substrate properties of such imperfect duplexes.
|
| first_indexed | 2025-12-07T13:19:39Z |
| format | Article |
| fulltext |
!4. Lipanov Α. Α., Chuprina V. P. The structure of poly(dA) :poly(dT) in a condensed
state and in s o l u t i o n / / N u c l . Acids Res.— 1987.— 15, N 14.—P. 5833—5844.
15. Edmondson S. PJohnson Ψ. C. Base tilt of poly (dA)-poly (dT) and polyd(AT)-
polyd(AT) in solution determined by linear d ichro ism/ /Biopolymers .— 1985.— 24,
N 4.— P. 825—841.
16. Bartenev V. N., Kameneva N. G., Lipanov A. A. A statistical stereochemical model of
the flexible furanose r i n g / / A c t a crystallogr. В.— 1987 — 43, N 3 .—P. 275—280.
17. Беглов Д. Б., Каменева Η. Г., Липанов А. А. Двухпараметрическая статистическая
модель гибкой ф у р а н о з ы / / М а т е р и а л ы 2-го Всесоюз. семинара по применению мат.
методов в биологии.— Пущино, 1987.— С. 62—63.
18. Altona С., Sundaralingam М. Conformational analysis of the sugar r ing in nucleo-
sides and n u c l e o t i d e s / / J . Amer. Chem. S o c . - 1972.—94, N 23.—P. 8205—8212.
19. Dickerson R. E., Kopka M. L., Pjura P. Biological macromolecules and assemblies /
Eds F. Jurnac, A. M c P h e r s o n . - N e w York : Wiley, 1985.—Vol. 2.—365 p.
20. Chiral phosphorothioate analogues of B - D N A / W . В. T. Cruse, S. A. Salisbury,
T. Brown et al. / / J. Мої. Biol.— 1986.— 192, N 4 .—P. 891—905.
21. Helix geometry, hydration and G-A mismatch in a B-DNA decamer / G. G. Prive,
U. Heinemann, S. Chandrasegaran et a l . / /Sc i ence .— 1987.—238, N 4826 —
P. 498—504.
22. Hamilton W. C. Significance tests on the crystallographic ^ - f a c t o r / / A c t a crystal-
logr.— 1965.— 18, N 4 .—P. 502—510.
23. Baret J. F., Carbone G. P., Penon P. Infrared dichroism of polynucleotides of repeated
sequence. Poly(dA) -poly(dT) and polyd(A-T)-polyd(A-T) / /B iopo lymers .— 1978.—
17, N 10.—P. 2319—2339.
24. Семенов Μ. Α., Больбух Т. В. Резонансные взаимодействия карбонильных колеба-
ний в спиральных полинуклеотидах.— Харьков, 1982.—27 с.— (Препринт / АН
УССР. Ин-т радиофизики и электроники; № 190).
25. Липанов А. А. Пространственная структура комплексов Д Н К с ионами щелочных
металлов и молекулами воды: Автореф. дис. ... канд. физ.-мат. наук.— M., 1986.—
21 с.
26. EXAFS studies of the calcium salts of natural DNA and poly (dA) :poly(dT) / I . Ya.
Skuratovskii, S. S. Hasnain, D. G. Alexeev et a l . / / J . Inorg. Biochem.— 1987.—
29, N 4.— P. 249—257.
27. Structure of the B-DNA cationic shell as revealed by an X-ray diffraction study of
C s D N A / V . N. Bartenev, Eu. I. Golovanov, K. A. Kapitonova et al. / / J . Мої. Biol.—
1983.—169, N 1.—P. 217—234.
28. Локализация ионов Cs + в структуре Α-формы Д Н К / А. А. Липанов, Д. Г. Алексе-
ев, В. Н. Бартенев и др. / / Биофизика.— 1986.—31, № 2.— С. 336—338.
29. Arnott S., Seising Ε. The structure of polydeoxyguanvlic acid-polydeoxycytidylic
acid / / J. Мої. Biol.— 1974.— 88, N 2.— P. 551—552.
30. The structure, of an ol igo(dA)-ol igo(dT) tract and its biological impl ica t ions /
H. C. M. Nelson, J. T. Finch, B. F. Luisi, A. Klug / / Nature.— 1987.— 330, N 6145.—
P. 221—226.
31. A. bifurcated hydrogen-bonded conformation in the d(A-T) base pairs of the DNA do-
decamer d (CGCAAATTTGCG) and its complex with distamycin / M. Coll, C. A. Fre-
derick, A. H. J. Wang, A. Rich / / Proc. Nat. Acad. ScL USA.— 1987.—84, N 23.—
P: 8385—8389.
Ин-т молекуляр. генетики АН СССР, Москва Получено 23.02.88
УДК 577.323
РОЛЬ М Е Ж Н У К Л Е О Т И Д Н Ы Х ФОСФАТОВ
И В Л И Я Н И Е Н Е К О М П Л Е М Е Н Т А Р Н Ы Х ЗАМЕН
В ОЛИГОНУКЛЕОТИДНЫХ СУБСТРАТАХ
НА ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ С ДНК-МЕТИЛАЗОЙ ECODAM
В. В. Зиновьев, Н. И. Речкунова,
Ю. А. Горбунов, Я. И. Бурьянов, Э. Г. Малыгин
мент был выделен в гомогенном состоянии, что позволило провести
изучение некоторых его физических и каталитических характеристик
[1, 3]. Метил аза Ecodam из клеток Escherichia coli В834 является мо-
номерным белком и имеет молекулярную массу 23 ООО [3].
22 Б И О П О Л И М Е Р Ы И КЛЕТКА.— 1989.—Т. 5, № 1
Введение. Адениновая ДНК-метилаза Ecodarn в присутствии S-адено-
зилметпонина переносит две метальные группы в участок узнавания
образуя два остатка Ы6-метиладенина [1, 2] . Фер-
Ранее нами было показано, что при взаимодействии с однонитча-
тыми олигонуклеотидными субстратами фермент участвует в образо-
вании двухцепочечной структуры Д Н К по участку GATC, которая и
является субстратной формой метилазы Ecodam [4, 5]. Кроме того, бы-
ла обнаружена интересная особенность, состоящая в возможности ме-
тилирования ферментом несовершенных олигонуклеотидных комплек-
сов, у которых в одной из цепей участка узнавания отсутствует фос-
фатный остаток, а также один или несколько нуклеотидных остатков.
Для проявления ферментативной активности необходима пара GA в
обеих цепях участка узнавания метилазы Ecodam [4].
Поскольку в исследованном ряде субстратов в местах разрыва
олигонуклеотидных цепей отсутствовали межнуклеотидные фосфатные
остатки, их роль во взаимодействии с метилазой Ecodam оставалась
неясной. В настоящей работе приводятся данные по субстратным свой-
ствам того же ряда олигонуклеотидных комплексов, содержащих остат-
ки З'-Б-метилтиофосфорной кислоты. Кроме того, исследованы свойства
олигонуклеотидных субстратов, содержащих некомплементарную пару
оснований в участке узнавания метилазы Eeodam.
Материалы и методы. Метилаза Ecodam выделена по методу [3]. Олигодезокси-
рибонуклеотиды были синтезированы фосфотриэфирным методом [6] и содержали на
5'-конце свободную гидроксильную группу. Для синтеза олигодезоксирибонуклеотидов,
Имеющих З'-концевой S-метилтиофосфат, использовали мононуклеотидные блоки, в ко-
торых З'-тиофосфатный остаток блокирован S-метильной и 2,4-дихлорфенильной груп-
пами [7]. Условия метилирования, а также концентрации метилазы Ecodam и олиго-
нуклеотидных субстратов аналогичны приведенным в работе [4].
Результаты и обсуждение. Д л я исследования взаимодействия
метилазы Eeodam с синтетическими субстратами были использованы
олигонуклеотидные комплексы, структура которых приведена в табли-
це (префикс «d» в формулах олигонуклеотидов для краткости опущен;
f — разрыв межнуклеотидного фосфата) . Субстрат 1 образован олиго-
нуклеотидами CAGTTTAGGATCCATTTCAC (I) и GTGAAATGGATCC-
TAAACTG (II) , содержащими в центре полную последовательность
узнавания GATC для метилазы Eeodam. Эти олигонуклеотиды полно-
стью комплементарны друг другу и образуют устойчивый дуплекс. При
комплексообразовании олигонуклеотидов GAAATGGAT-p-MeS (III)
или GTGAAATGGA-p-MeS (IV) с олигонуклеотидом I в участке узна-
вания фермента находится З'-концевой S-метилтиофосфат (субстраты
2—6). При спаривании олигонуклеотида GTGAAATGGG (V) или
GTGAAATGAA (VI) с олигонуклеотидом I получаем некомплементар-
ную замену Ade на Gua (субстраты 7—8) или Gua на Ade (субстрат 9)
в участке узнавания метилазы Eeodam.
Олигонуклеотиды III—VI комплементарны З '-части олигонуклео-
тида I, а олигонуклеотиды GTCAAATCC (VII) и GTCAAATCCT
(VI I I )—5 ' -части олигонуклеотида I. Эквимолярная смесь олигонукле-
отидов I I I—VIII в различных комбинациях с 20-членным олигонукле-
отидом I позволяет получить комплексы, содержащие различные де-
фекты в одной из цепей участка узнавания фермента: отсутствие меж-
нуклеотидного фосфата, пропуск одного или нескольких нуклеотидов,
наличие в месте разрыва олигонуклеотидной цепи S-метилтиофосфат-
ного остатка, некомплементарная замена аденозина на гуанозин или
гуанозина па аденозин.
Температуры плавления дефектных олигонуклеотидных субстратов
в 30 мМ калий-фосфатном буфере, рН 7,8, изменяются в сравнительно
узком температурном интервале 22 — 31 °С. Очевидно, что до 20 0 C
большая часть олигонуклеотидных комплексов находится в двуспираль-
ном состоянии, тогда как при 37 °С их доля незначительна. Следует
отметить, что в присутствии метилазы Eeodam наблюдается повышение
стабильности олигонуклеотидных комплексов. Подробные данные о за-
висимости температуры плавления олигонуклеотидных комплексов от
БИОПОЛИМЕРЫ И КЛЕТКА,— 1989 — Т. 5, № 1 23
Относительные величины степени метилирования ДНК-метилазой Ecodam олигОнуклеотионых субстратов, содержащих в участке узнавания
S-метилтиофосфатный остаток или некомплементарную пару оснований
их состава и об эффекте стабилизации комплексов метилазой Ecodam
будут приведены в отдельном сообщении. Здесь же отметим, что при-
сутствие метилазы Ecodam повышает температуру плавления более
чем на 5 °С.
В качестве контрольного субстрата, не имеющего дефектов, исполь-
зовали дуплекс I, степень метилирования которого при 37 °С принята
за 100 %.
Несовершенные олигонуклеотидные комплексы, в которых отсут-
ствует остаток цитидиловой, тимидиловой кислот или одновремен-
но оба эти остатка (субстраты 2—4), хорошо метилируются при иссле-
дованных температурах. Значительная степень метилирования сохра-
няется и в том случае, если в месте разрыва олигонуклеотидной цепи
присутствует остаток 3 '-8-метилтиофосфорной кислоты (субстраты 5
и 6). При этом разрыв сахаро-фосфатного остова между остатками А
и T (субстрат 6) приводит к уменьшению в 2—3 раза степени метили-
рования при температурах 20 и 30 °С по сравнению с комплексом 5,
где этот дефект находится между остатками С и Т. Такие ж е измене-
ния ранее наблюдались для аналогичных комплексов, в которых отсут-
ствует межнуклеотидный фосфат в участке узнавания метилазы Eco-
dam (субстраты 4 и 5, табл. З в работе [4]).
Для олигонуклеотидных комплексов 8 и 7, содержащих
некомплементарную пару оснований GT, практически не наблюдается
метилирования. Некоторое метилирование наблюдается для субстра-
та 9, содержащего некомплементарную замену Gua на Ade в участке
узнавания. Это может быть связано с конкурентным образованием дуп-
лекса из двух цепей олигонуклеотида I по GATC-последовательности,
что и приводит к незначительному метилированию этого олигонуклео-
тидного комплекса, как обсуждалось ранее [4].
Присутствие остатка З'-Б-метилтиофосфорной кислоты практичес-
ки не влияет на степень метилирования олигонуклеотидных комплексов
3, 4 и 6 по сравнению с аналогичными комплексами, не содержащими
такого остатка (субстраты 2, 3 и 5, табл. З в работе [4]). Эти олиго-
нуклеотидные субстраты содержат дефект в центре симметричной по-
следовательности узнавания метилазы Eeodam. Сдвиг дефекта по ниж-
ней цепи влево от центра симметрии (субстраты 2 и 5) приводит к
увеличению степени метилирования при температурах 20 и 30 0C. Бо-
лее высокая степень метилирования наблюдалась также для аналогич-
ных комплексов, где отсутствует межнуклеотидный фосфат (субстраты
1 и 4, табл. З в работе [4]). Значительное уменьшение степени метили-
рования олигонуклеотидных субстратов 2 и 5 при температуре 37 °С
связано с различной стабильностью олигонуклеотидных комплексов.
Так, например, лучше метилируемый комплекс при 37 °С (субстрат 4,
табл. З в работе [4]) имеет в отсутствие фермента температуру плав-
ления 31 °С и содержит 11-членный олигонуклеотид, комплементарный
З'-части олигонуклеотида I, тогда как в субстрате 5 используется бо-
лее короткий 9-членный олигонуклеотид III, вследствие чего темпера-
тура плавления этого комплекса ниже и равна 24 °С.
Более высокая степень метилирования олигонуклеотидных субстра-
тов 2 и 5, содержащих непрерывную GAT-последовательность в дефект-
ной цепи по сравнению с комплексами 3, 4 и 6, в которых присутствует
GA-последовательность, обусловлена различием в метилировании от-
дельных цепей олигонуклеотидных комплексов [4]. Метилирование
аденинового основания в обеих цепях происходит для дефектных суб-
стратов, содержащих непрерывную GAT-последовательность, тогда как
в комплексах 3—5 наблюдается метилирование одной верхней цепи,
содержащей полную последовательность узнавания GATC. Эта особен-
ность во взаимодействии с субстратами метилазы Eeodam объясняет
также превышение 100 %-ного уровня метилирования для субстрата 5
при температуре 30 °С, что хорошо соответствует степени метилирова-
ния аналогичного субстрата, не содержащего межнуклеотидного фос-
фата [4].
БИОПОЛИМЕРЫ И КЛЕТКА,— 1989 — Т. 5, № 1 25
Полученные результаты по метилированию дефектных олигонук-
леотидных субстратов показывают, что присутствие S-метилтиофосфат-
ного остатка в участке узнавания не оказывает существенного влияния
на взаимодействие с метилазой Ecodam. Данные подтверждают ранее
полученные результаты [4] о необходимости сохранения пары GA в
обеих цепях участка узнавания для продуктивного фермент-субстрат-
ного взаимодействия. В то ж е время остатки тимидиловой и цитидило-
вой кислот могут отсутствовать в дефектной цепи, что не изменяет су-
щественно активности метилазы Ecodam. Отсутствие метилирования
олигонуклеотидных комплексов, содержащих некомплементарную заме-
ну Ade на Gua или Gua на Ade, т акже показывает, что обе пары GA,
входящие в участок узнавания, непосредственно участвуют в распозна-
вании субстрата ферментом.
Требование к сохранению в дефектных олигонуклеотидных суб-
стратах элементов симметрии в участке узнавания дает возможность
предположить необходимость симметричной структуры и метилазы
Eeodam.
На уровне первичной структуры не обнаружены элементы сим-
метрии, так как белок не содержит гомологичных повторов амино-
кислотных последовательностей [8]. Мономерная структура фермента,
обнаруженная как в свободном состоянии, так и при исследовании ки-
нетических закономерностей протекания реакции метилирования Д Н К
[9], не исключает возможности димеризации метилазы Eeodam при
взаимодействии с участком узнавания. Действительно, исследования,
проведенные нами по изучению субъединичной структуры фермента
в присутствии олигонуклеотидных субстратов методами малоуглового
рентгеновского рассеяния [10], а также гель-фильтрации и центрифу-
гирования в градиенте концентрации сахарозы [11], подтверждают воз-
можность димеризации метилазы Eeodam.
THE SIGNIFICANCE OF INTERNUCLEOTIDE PHOSPHATES
AND NONCOMPLEMENTARY SUBSTITUTIONS IN THE OLIGONUCLEOTIDE
SUBSTRATES ON THE INTERACTION WITH THE DNA METHYLASE Ecodam
V. V. Zitioviev, N. I. Rechkunovaj Yu. A. Gorbunov,
Ya. I. Buryanov *, E. G. Malygin
All-Union Research Insti tute of Molecular Biology,
Koltsovo, Novosibirsk Region
* Institute of Biochemistry and Physiology of Microorganisms,
Academy of Sciences of the USSR, Pushchino, Moscow Region
S u m m a r y
Eco dam methylase is investigated for its interaction with different synthetic oligonuc-
leotide substrates containing some defects in the GATC sequence. The defects are as fol-
lows: the absence of one or several nucleotide residues, the presence of З'-phosphate re-
sidue with CH3-S-group, noncomplementary substitution of Ade by Gua or of Gua for
Ade in the recognition site of methylase Eco dam. The presence of the 3 'S-methyl thio-
phosphate residue has no essential effect on the methylation of oligonucleotide complexes
as compared to the analogous complexes lacking internucleotide phosphate. The intro-
duction of the noncomplementary base pair in the recognition site results in the loss of
substrate properties of such imperfect duplexes.
1. Geier G. E., Modrich P. Recognition sequence of the dam methylase of Escherichia
coli K-12 and mode of cleavage of DpnI e n d o n u c l e a s e / / J . Biol. Chem.— 1979.— 254,
N 4.—P. 1408—1413.
2. Hattman S., Brooks J. E., Masurekar M. Sequence specificity of the Pl modification
methylase (AL* EcoPl) and the DNA methylase (AL Ecodam) controlled by the
Escherichia coli dam gene / / J . Мої. Biol.— 1978.— 126, N 3 .—P. 367—380.
3. Бурьянов Я. И., Захарченко В. H., Баев А. А. Выделение, очистка и некоторые
свойства адениновой ДНК-метилазы Ecodam// Докл. АН СССР.— 1981.— 259,
№ 6.—С. 1492—1495.
26 БИОПОЛИМЕРЫ И КЛЕТКА,— 1989 — Т. 5, № 1 26
4. Действие ДНК-метилазы Ecodam на однонитчатые последовательности и синтети-
ческие олигонуклеотиды / В. В. Зиновьев, Ю. А. Горбунов, С. Г. Попов и др. / /
Молекуляр. биология.— 1985.— 19, № 4.— С. 947—954.
5. Does the DNA methylase Ecodam pair nucleotide sequences to form site-specific
duplexes/Ya. I. Buryanov, V. V. Zinoviev, M. T. Vienozhinskis et a l . / / F E B S
Lett.— 1984.— 168, N 1.—P. 166—168.
6. Hirose T., Crea R., Itakura K. Rapid synthesis of trideoxyribonucleotide b l o c k s / / T e t -
rahedron Lett.— 1978.—N 28 .—P. 2449—2452.
7. Reese С. B., Yau L. O-aryl S-methyl phosphorochloridothioates: terminal phosphory-
lating agents in the phosphortriester approach to oligonucleotide s y n t h e s i s / / J . Chem.
Soc. Chem. Communs.— 1978.—N 23 .—P. 1050—1052.
S. Brooks J. E., Blumenthal R. AL, Gingeras T. R. The isolation and characterization
of the Escherichia coli DNA adenine methylase (dam) gene / / Nucl. Acids Res.—
1983.— 11, N 3 .—P. 837—851.
9. Herman G. E., Modrich P. Escherichia coli dam methylase. Physical and catalytic
properties of the homogeneous enzyme / / J. Biol. Chem.— 1982.— 257, N 5.—
P. 2605—2612.
10. Изучение индуцируемых субстратом изменений в состоянии метилазы Ecodam ме-
тодом малоуглового рентгеновского рассеяния / Ф. В. Тузиков, В. В. Зиновьев,
Л. Н. Яшина и д р . / / М о л е к у л я р . биология.— 1986.—20, № 4.—С. 1002—1007.
11. Димеризация Ecodam метилазы, индуцированная олигонуклеотидным субстратом/
Н. И. Речкунова, В. В. Зиновьев, Э. Г. Малыгин и др. / / Биополимеры и клетка.—
1987. -3 , № 3.—С. 152—154.
ВНИИ молекуляр. биологии, Получено 14.07.87
пос. Кольцово Новосиб. обл.
Ин-т биохимии и физиологии
микроорганизмов AIT СССР, Пущино
УДК 577.3:547.963.3
МИКРОКАЛОРИМЕТРИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ Г И Д Р А Т А Ц И И
ПОЛИНУКЛЕОТИДОВ ПОЛИ (dA) ПОЛИ (dT)
И ПОЛИ (dG) ПОЛИ (dC) *
Г. М. Мревлишвили, В. М. Сохадзе,
Г. Ш. Джапаридзе, Д. А. Татишвили, Н. Э. Якобашвили
Введение. Известно, что двойная спираль Д Н К в растворах и волокнах
может находиться в различных упорядоченных состояниях (Α-, B-,
Z-формы) в зависимости от нуклеотидной последовательности, типа и
концентрации ионов и активности воды [1—6]. Основываясь на данных
рентгеноструктурного анализа монокристаллов фрагментов Д Н К [7—
9], авторы работы [10] пришли к выводу, что основным фактором, при-
водящим к возникновению двух дискретных структурных форм Д Н К
(А и В) является особенность стэкинг-взаимодействий соседних пар
оснований. В работе [11] подчеркивается, что CC/GG-контакты облег-
чают В—Α-переход Д Н К в растворах. С другой стороны, утверждает-
ся, что молекулы воды могут играть определяющую роль как в стаби-
лизации В - Д Н К (имеется в виду обнаруженное рентгеноструктурным
анализом упорядоченное расположение молекул воды — квазитетраэд-
рический водный «хребет» в узком желобке В - Д Н К [8, 9] и пентаго-
нальная сетка из молекул воды в А - Д Н К [12]), так и при переходах в
пределах двухтяжевого состояния. Недавно высказано предположение
[13], что стабилизация Д Н К в А- и В-формах обусловлена особенно-
стями гидратации фосфатных групп: при В—Α-переходе, индуцирован-
ном уменьшением влажности, оставшихся молекул воды оказывается
вполне достаточно для стабилизации Α-формы Д Н К , так как одна мо-
лекула воды может связываться сразу с двумя фосфатами одной цепи.
Следовательно, в условиях пониженной влажности стабильность B-
формы не может быть достигнута из-за большого расстояния (0,66 нм)
* Представлена членом редколлегии В. И. Ивановым.
БИОПОЛИМЕРЫ И КЛЕТКА,— 1989 — Т. 5, № 1 27
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-154155 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 0233-7657 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T13:19:39Z |
| publishDate | 1989 |
| publisher | Інститут молекулярної біології і генетики НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Зиновьев, В.В. Речкунова, Н.И. Горбунов, Ю.А. Бурьянов, Я.И. Малыгин, Э.Г. 2019-06-15T09:16:49Z 2019-06-15T09:16:49Z 1989 Роль межнуклеотидных фосфатов и влияние некомплементарных замен в олигонуклеотидных субстратах на взаимодействие с ДНК-метилазой Ecodam / В.В. Зиновьев, Н.И. Речкунова, Ю.А. Горбунов, Я.И. Бурьянов, Э.Г. Малыгин // Биополимеры и клетка. — 1989. — Т. 5, № 1. — С. 22-27. — Бібліогр.: 11 назв. — рос. 0233-7657 DOI: http://dx.doi.org/10.7124/bc.000039 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/154155 577.323 Исследовали взаимодействие ДНК-метилазы Ecodam с синтетическими субстратами, содержащими различные нарушения в участке узнавания фермента. Несовершенные олигонуклеотидные комплексы содержали в одной из цепей последовательности узнавания GАТС различные дефекты: пропуск одного или нескольких нуклеотидов, наличие в месте разрыва олигонуклеотидной цепи 5-метилтиофосфатного остатка, некомплементарная замена Ade на Gua или Gua на Ade. Присутствие 5-метилтиофосфатного остатка не оказывает существенного влияния на метилирование по сравнению с аналогичными субстратами, не содержащими межнуклеотидного фосфата. Введение некомплементарной пары оснований в участок узнавания приводит к потере субстратных свойств таких несовершенных дуплексов. Досліджували взаємодію ДНК-метилази Ecodam з синтетичними субстратами, що мають різні порушення в ділянці упізнавання ферменту. Недосконалі олігонуклеотидні комплекси містили в одному з ланцюгів послідовності упізнавання GАТС низку дефектів: пропуск одного або декількох нуклеотидів, наявність у місці розриву олігонуклеотидного ланцюга 5-метилтіофосфатного залишку, некомплементарни заміна Ade на Gua або Gua на Ade. Присутність 5-метилтіофосфатного залишку не чинить істотного впливу на метилюванняв порівняно з аналогічними субстратами, які не містять міжнуклеотидного фосфату. Введення некомплементарної пари основ у ділянку впізнавання призводить до втрати субстратних властивостей таких недосконалих дуплексів. Eco dam methylase is investigated for its interaction with different synthetic oligonucleotide substrates containing some defects in the GATC sequence. The defects are as follows: the absence of one or several nucleotide residues, the presence of 3'-phosphate residue with CHa-S-group, noncomplementary substitution of Ade by Gua or of Gua for Ade in the recognition site of methylase Eco dam. The presence of the 3'S-methyl thiophosphate residue has no essential effect on the methylation of oligonucleotide complexes as compared to the analogous complexes lacking internucleotide phosphate. The introduction of the noncomplementary base pair in the recognition site results in the loss of substrate properties of such imperfect duplexes. ru Інститут молекулярної біології і генетики НАН України Биополимеры и клетка Структура и функции биополимеров Роль межнуклеотидных фосфатов и влияние некомплементарных замен в олигонуклеотидных субстратах на взаимодействие с ДНК-метилазой Ecodam Роль міжнуклеотидних фосфатів і вплив некомплементарних замін в олігонуклеотидних субстратах на взаємодію з ДНК-метилазою Ecodam The significance of internucleotide phosphates and noncomplementary substitutions in the oligonucleotide substrates on the interaction with the DNA methylase ecodam Article published earlier |
| spellingShingle | Роль межнуклеотидных фосфатов и влияние некомплементарных замен в олигонуклеотидных субстратах на взаимодействие с ДНК-метилазой Ecodam Зиновьев, В.В. Речкунова, Н.И. Горбунов, Ю.А. Бурьянов, Я.И. Малыгин, Э.Г. Структура и функции биополимеров |
| title | Роль межнуклеотидных фосфатов и влияние некомплементарных замен в олигонуклеотидных субстратах на взаимодействие с ДНК-метилазой Ecodam |
| title_alt | Роль міжнуклеотидних фосфатів і вплив некомплементарних замін в олігонуклеотидних субстратах на взаємодію з ДНК-метилазою Ecodam The significance of internucleotide phosphates and noncomplementary substitutions in the oligonucleotide substrates on the interaction with the DNA methylase ecodam |
| title_full | Роль межнуклеотидных фосфатов и влияние некомплементарных замен в олигонуклеотидных субстратах на взаимодействие с ДНК-метилазой Ecodam |
| title_fullStr | Роль межнуклеотидных фосфатов и влияние некомплементарных замен в олигонуклеотидных субстратах на взаимодействие с ДНК-метилазой Ecodam |
| title_full_unstemmed | Роль межнуклеотидных фосфатов и влияние некомплементарных замен в олигонуклеотидных субстратах на взаимодействие с ДНК-метилазой Ecodam |
| title_short | Роль межнуклеотидных фосфатов и влияние некомплементарных замен в олигонуклеотидных субстратах на взаимодействие с ДНК-метилазой Ecodam |
| title_sort | роль межнуклеотидных фосфатов и влияние некомплементарных замен в олигонуклеотидных субстратах на взаимодействие с днк-метилазой ecodam |
| topic | Структура и функции биополимеров |
| topic_facet | Структура и функции биополимеров |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/154155 |
| work_keys_str_mv | AT zinovʹevvv rolʹmežnukleotidnyhfosfatovivliânienekomplementarnyhzamenvoligonukleotidnyhsubstratahnavzaimodeistviesdnkmetilazoiecodam AT rečkunovani rolʹmežnukleotidnyhfosfatovivliânienekomplementarnyhzamenvoligonukleotidnyhsubstratahnavzaimodeistviesdnkmetilazoiecodam AT gorbunovûa rolʹmežnukleotidnyhfosfatovivliânienekomplementarnyhzamenvoligonukleotidnyhsubstratahnavzaimodeistviesdnkmetilazoiecodam AT burʹânovâi rolʹmežnukleotidnyhfosfatovivliânienekomplementarnyhzamenvoligonukleotidnyhsubstratahnavzaimodeistviesdnkmetilazoiecodam AT malyginég rolʹmežnukleotidnyhfosfatovivliânienekomplementarnyhzamenvoligonukleotidnyhsubstratahnavzaimodeistviesdnkmetilazoiecodam AT zinovʹevvv rolʹmížnukleotidnihfosfatívívplivnekomplementarnihzamínvolígonukleotidnihsubstratahnavzaêmodíûzdnkmetilazoûecodam AT rečkunovani rolʹmížnukleotidnihfosfatívívplivnekomplementarnihzamínvolígonukleotidnihsubstratahnavzaêmodíûzdnkmetilazoûecodam AT gorbunovûa rolʹmížnukleotidnihfosfatívívplivnekomplementarnihzamínvolígonukleotidnihsubstratahnavzaêmodíûzdnkmetilazoûecodam AT burʹânovâi rolʹmížnukleotidnihfosfatívívplivnekomplementarnihzamínvolígonukleotidnihsubstratahnavzaêmodíûzdnkmetilazoûecodam AT malyginég rolʹmížnukleotidnihfosfatívívplivnekomplementarnihzamínvolígonukleotidnihsubstratahnavzaêmodíûzdnkmetilazoûecodam AT zinovʹevvv thesignificanceofinternucleotidephosphatesandnoncomplementarysubstitutionsintheoligonucleotidesubstratesontheinteractionwiththednamethylaseecodam AT rečkunovani thesignificanceofinternucleotidephosphatesandnoncomplementarysubstitutionsintheoligonucleotidesubstratesontheinteractionwiththednamethylaseecodam AT gorbunovûa thesignificanceofinternucleotidephosphatesandnoncomplementarysubstitutionsintheoligonucleotidesubstratesontheinteractionwiththednamethylaseecodam AT burʹânovâi thesignificanceofinternucleotidephosphatesandnoncomplementarysubstitutionsintheoligonucleotidesubstratesontheinteractionwiththednamethylaseecodam AT malyginég thesignificanceofinternucleotidephosphatesandnoncomplementarysubstitutionsintheoligonucleotidesubstratesontheinteractionwiththednamethylaseecodam |