Анализ взаимодействия антибиотика митоксантрона с ДНК в присутствии кофеина в водном растворе по данным ¹Н-ЯМР спектроскопии

Методом одно- и двумерной Н-ЯМР спектроскопии (500 МГц) изучено связывание антиопухолевого антибиотика митоксантрона, или новантрона (NOV), с ДНК в присутствии кофеина (CAF) в водном растворе. Анализ комплексообразования молекул проведен на основе термодинамических параметров реакций самоассоциации...

Повний опис

Збережено в:

Бібліографічні деталі
Опубліковано в: :	Біополімери і клітина
Дата:	2002
Автори:	Веселков, А.Н., Высоцкий, С.А., Евстигнеев, М.П., Веселков, Д.А., Дымант, Л.Н., Болотин, П.А., Дэвис, Д.Б.
Формат:	Стаття
Мова:	Російська
Опубліковано:	Інститут молекулярної біології і генетики НАН України 2002
Теми:	Структура та функції біополімерів
Онлайн доступ:	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/155990
Теги:	Додати тег Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:	Анализ взаимодействия антибиотика митоксантрона с ДНК в присутствии кофеина в водном растворе по данным ¹Н-ЯМР спектроскопии / А.Н. Веселков, С.А. Высоцкий, М.П. Евстигнеев, Д.А. Веселков, Л.Н. Дымант, П.А. Болотин, Д.Б. Дэвис // Вiopolymers and Cell. — 2002. — Т. 18, № 4. — С. 287-296. — Бібліогр.: 45 назв. — рос.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

_version_	1860016826929381376
author	Веселков, А.Н. Высоцкий, С.А. Евстигнеев, М.П. Веселков, Д.А. Дымант, Л.Н. Болотин, П.А. Дэвис, Д.Б.
author_facet	Веселков, А.Н. Высоцкий, С.А. Евстигнеев, М.П. Веселков, Д.А. Дымант, Л.Н. Болотин, П.А. Дэвис, Д.Б.
citation_txt	Анализ взаимодействия антибиотика митоксантрона с ДНК в присутствии кофеина в водном растворе по данным ¹Н-ЯМР спектроскопии / А.Н. Веселков, С.А. Высоцкий, М.П. Евстигнеев, Д.А. Веселков, Л.Н. Дымант, П.А. Болотин, Д.Б. Дэвис // Вiopolymers and Cell. — 2002. — Т. 18, № 4. — С. 287-296. — Бібліогр.: 45 назв. — рос.
collection	DSpace DC
container_title	Біополімери і клітина
description	Методом одно- и двумерной Н-ЯМР спектроскопии (500 МГц) изучено связывание антиопухолевого антибиотика митоксантрона, или новантрона (NOV), с ДНК в присутствии кофеина (CAF) в водном растворе. Анализ комплексообразования молекул проведен на основе термодинамических параметров реакций самоассоциации и гетероассоциации NOV и CAF и взаимодействия лигандов с дезокситетрануклеотидом 5'-d(TpGpCpA) в одинаковых экспериментальных условиях. Сделан вывод о сиквенс-специфичности связывания NOV с пиримидин-пуриновыми последовательностями исследуемого олигонуклеотида. Показано, что снижение эффективности NOV, интеркалирующего в ДНК при добавлении в раствор CAF, связано в значительной степени с блокированием молекулами кофеина мест посадки на олигонуклеотидной последовательности. Методом одно- і двовимірної 1Н-ЯМР спектроскопії (500 МГц) вивчено зв'язування протипухлинного антибіотика мітоксантрону, або новантрону (NOV), з ДНК у присутності кофеїну (CAF) у водному розчині. Комплексоутворення молекул проналізовано з урахуванням термодинамічних параметрів реакцій само- і гетероасоціації NOV і CAF та взаємодії лігандів з дезокситетрануклеотидом 5'-d(TpCpGpA) за однакових експериментальних умов. Зроблено висновок про сиквенс-специфічність зв'язування NOV з піримідин-пуриновими послідовностями досліджуваного олігонуклеотиду. Показано, що зниження ефективності NOV, інтеркалюючого в ДНК при додаванні до розчину CAF, у значній мірі пов'язано з блокуванням молекулами The complexation of antitumour antibiotic novantron (NOV) with DNA in the presence of caffeine (CAP) in aqueous solution has been studied by ID and 2D 500 MHz H-NMR spectroscopy. The molecule complexation has been analysed considering thermodynamical parameters of the reactions of self-association and hetero-association of NOV and CAP and their interaction with deoxytetranucleotide 5'-d(TpGpCpA) under the same experimental conditions. It is concluded that novantrone intercalates preferentially into pyrimidine-purine sequence of the oligonudeotide studied. It is shown that the decrease in complexation of NOV with DNA in the presence of CAP in solution is mainly due to «blockage» of the binding sites by the caffeine molecules.
first_indexed	2025-12-07T16:45:34Z
format	Article
fulltext	ISSN 0233-7657. Біополімери і клітина. 2002. Т. 18. № 4 Анализ взаимодействия антибиотика митоксантрона с ДНК в присутствии кофеина в водном растворе по данным Н-ЯМР спектроскопии А. Н. Веселков, С. А. Высоцкий. М. П. Евстигнеев, Д. А. Веселков1, Л. Н. Дымант, П. А. Болотин, Д. Б. Дэвис1 Севастопольский государственный технический университет Студгородок, Севастополь, 99053 , Украина Беркбек колледж Лондонского университета Гордон Хауз, 29, Лондон WC1H ОРР, Великобритания Методом одно- и двумерной Н-ЯМР спектроскопии (500 МГц) изучено связывание антиопухоле вого антибиотика митоксантрона, или новантрона (NOV), с ДНК в присутствии кофеина (CAF) в водном растворе. Анализ комплексообразования молекул проведен на основе термодинамических параметров реакций самоассоциации и гетероассоциации NOV и CAF и взаимодействия лигандов с дезокситетрануклеотидом 5'-d(TpGpCpA) в одинаковых экспериментальных условиях. Сделан вывод о сиквенс-специфичности связывания NOV с пиримидин-пуриновыми последовательностями исследуемого олигонуклеотида. Показано, что снижение эффективности NOV, интеркалирующего в ДНК при добавлении в раствор CAF, связано в значительной степени с блокированием молекулами кофеина мест посадки на олигонуклеотидной последовательности. Введение. Синтетический антиопухолевый антиби отик митоксантрон, или новантрон (NOV), исполь зуется в клинической практике ввиду его высокой эффективности при лечении рака молочной желе зы, лейкемии и лимфолейкоза [1 ] . Являясь моди фицированным аналогом антибиотиков антрацик- линового семейства, новантрон проявляет близкую к антрациклинам противоопухолевую активность. Однако побочные эффекты кардиотоксичности NOV существенно снижены по сравнению, напри мер, с дауномицином, что предполагает перспекти ву более широкого применения этого антибиотика в клинической практике [2 ] . До сих пор остаются невыясненными молеку лярные механизмы и внутриклеточные места свя зывания новантрона, ответственные за противоопу холевый эффект антибиотика [3] . Считается, что фармакологическое действие NOV обусловлено ин- © А. Н. В Е С Е Л К О В , С А. В Ы С О Ц К И Й , М. П. Е В С Т И Г Н Е Е В , Д . А. В Е С Е Л К О В , Л. Н. Д Ы М А Н Т , П. А. Б О Л О Т И Н , Д . Б. Д Э В И С , 2002 теркаляцией антибиотика в ДНК и ингибировани- ем синтеза ДНК и РНК [1, 4, 5 ] . Однако, в отличие от большинства других интеркалирующих лигандов, антибиотик NOV не проявляет явной сиквенс-специфичности связывания с ДНК [4—8 ]. Авторы [7] полагают, что существенную роль в процессе узнавания антибиотиком определенных нуклеотидных последовательностей играют гидро- ксильные группы хромофора NOV. Результаты тео ретического моделирования взаимодействия нован трона с дуплексом тетрамера Д Н К [9 ] однозначно свидетельствуют о пиримидин-пуриновой (pyr-pur) сиквенс-специфичности антибиотика, причем гуа нин является более предпочтительным пуриновым основанием, чем аденин, в сайте связывания лиган- да. Отмечается также возможность и внешнего, альтернативного интеркаляционному, связывания NOV в результате электростатического взаимодей ствия боковых цепей молекулы с заряженными фосфатными группами ДНК [6, 8, 10] . 287 ВЕСЕЛКОВ А. Н. И Д Р . На основании изложенного можно заключить, что имеющиеся в литературе сведения о сиквенс- специфичности взаимодействия NOV с ДНК весьма ограниченны и во многом противоречивы. Не был проведен также и термодинамический анализ реак ций комплексообразования молекулы новантрона с нуклеиновыми кислотами. Вместе с тем информа ция о термодинамических параметрах комплексо образования молекул необходима для выяснения физической природы межмолекулярных взаимо действий, ответственных за процесс интеркаляции ароматического лиганда в ДНК [11 ]. Кофеин (CAF, 1,3,7-триметилксантин) отно сится к классу психомоторных стимуляторов [12] . Исследования показывают, что он обладает множе ственными эффектами на клеточном уровне, в частности, является ингибитором процесса репари- рования в бактериальных системах [13, 14] . При нято считать, что биологическая активность CAF связана с его взаимодействием с биополимерами — белками и ДНК [14—16] . При этом эксперимен тальные данные свидетельствуют о том, что кофе ин уменьшает цитотоксическое действие некоторых красителей, например, бромистого этидия [17] и ряда антиопухолевых препаратов, таких как доксо- рубицин и его аналоги, эллиптицин и др. [18—22]. В работах [21—23] сделан вывод о том, что CAF выступает в роли комплексообразователя — интер- цептора ароматических биологически активных ве ществ, связывающихся с ДНК путем интеркаля ции. Для подтверждения данного вывода проведены исследования по гетероассоциации CAF с аромати ческими биологически активными молекулами в растворе и предложены различные модели для интерпретации экспериментальных данных, кото рые подробно обсуждены в работах [24, 25 ] . Для анализа гетероассоциации ароматических молекул нами предложена статистико-термодинамическая модель, учитывающая образование бесконечномер ных агрегатов как для реакций самоассоциации, так и гетероассоциации молекул на основе данных ЯМР спектроскопии [24, 2 5 ] . Эта модель была использована для определения структурных осо бенностей и термодинамических параметров гете роассоциации CAF с антибиотиком NOV в водном растворе [26 ]. Знание равновесных констант само- и гетероассоциации ароматических молекул CAF и антибиотика, а также их комплексообразования с дезоксиолигонуклеотидами заданных последова тельностей оснований в цепи позволяет рассчитать относительное содержание комплексов «ДНК—ан тибиотик» в присутствии CAF в растворе и тем самым сделать вывод о молекулярной природе дей ствия кофеина на фармакологическую активность ароматических антибиотиков. При этом важно от метить, что для проведения подобных расчетов экспериментальные исследования как само-, так и гетероассоциации ароматических лигандов, а также их комплексообразования с дезоксиолигонуклеоти дами должны быть проведены в идентичных экспе риментальных условиях. В настоящей работе методом одно- и двумер ной 'Н-ЯМР спектроскопии изучено комплексооб- разование NOV с дезокситетрануклеотидом 5'- d(TpGpCpA) в водном растворе. Ранее исследована самоассоциация антибиотика новантрона и гетеро- ассоциация NOV с CAF в аналогичных экспери ментальных условиях [26] . Материалы и методы. Кофеин и антибиотик новантрон («Sigma», США), структурные формулы которых представлены на рис. 1, использовали без дополнительной очистки, лиофилизовали из D 2 0 с изотопной чистотой 99, 95 % D («Sigma») и раство ряли в дейтерированном 0,1 М Na-фосфатном бу фере (pD 7,1), содержащем 10~4 моль/л ЭДТА. Концентрацию ароматических молекул в водном растворе определяли спектрофотометрически: для CAF коэффициент экстинкции є = 9740 М^см' 1 (А - = 273 нм) [27]; для NOV — є = 8360 МҐсм"1 (А = = 682 нм) [6 ] . Дезокситетрарибонуклеозидтрифос- фат 5'-d(TpGpCpA) синтезирован компанией OS- WEL DNA SERVICE (Великобритания). Образцы олигонуклеотида также лиофилизовали из D 2 0 и растворяли в дейтерированном 0,1 М фосфатном буфере (pD 7,1), содержащем 10~4 моль/л ЭДТА. 1М- и 2М-Н-ЯМР спектры измерены на спектро метре «Вгикег DRX» с резонансной частотой 500 МГц. Химические сдвиги необменивающихся протонов измеряли относительно внутреннего стан дарта ТМА (бромид тетраметиламмония). Методи ка приготовления образцов и проведения экспери мента описана в [24, 25 ]. Концентрационные изме рения протонных химических сдвигов молекул выполнены при двух температурах (308 и 318 К) в интервале концентраций тетрануклеотида от 2,49 до 0,04 ммоль/л и постоянном содержании NOV в растворе (0,5 ммоль/л) (рис. 2, а) . Температурные зависимости химических сдвигов протонов молекул в смешанном растворе измерены в диапазоне тем ператур от 310 до 356 К (рис 2, б). Результаты и обсуждение. Предварительно выполненное отнесение сигналов протонов NOV [26] и исследуемого дезокситетрануклеотида [28] позволило провести отождествление спектров сме шанных растворов. В спектрах 2M-NOESY не на блюдались межмолекулярные кросс-пики между протонами NOV и тетрамера, как это имело место 288 А Н А Л И З В З А И М О Д Е Й С Т В И Я А Н Т И Б И О Т И К А М И Т О К С А Н Т Р О Н А С ДНК Рис. 1. Структурные формулы ароматических лигандов с указа нием необменивающихся протонов: а — новантрон; б — кофеин при изучении интеркалирующих лигандов броми стого этидия [29 ] и дауномицина [30, 31 ] с данным дезокситетрануклеотидом. Это прежде всего связа но с особенностями проведения 2M-NOESY экспе риментов для исследуемой молекулярной систе мы — при сравнительно высоких температурах (>310 К) и довольно низких концентрациях анти биотика в смешанном растворе с дезоксиолигонук- леотидом, поскольку NOV является осадителем ДНК при комнатной температуре [6 ]. Можно пред положить, что определенную роль в молекулярном взаимодействии играют и структурные особенности интеркалированного комплекса при встраивании антибиотика со стороны большой канавки двойной спирали [9, 10] . Следует также иметь ввиду, что вследствие высокой константы самоассоциации но вантрона (A:N O V = 27300 М"\ Г = 298 К [26]) кон центрация молекул антибиотика в агрегированном состоянии в растворе существенно больше, чем, например, молекул дауномицина CKD A U = 720 М - 1 [32 ]) и бромистого этидия (КЕЪ = 305 М"1 [33 ]) при тех же экспериментальных условиях. Количественную оценку взаимодействия но вантрона с дезокситетрануклеотидом проводили на основе анализа экспериментальных концентраци онных зависимостей химических сдвигов протонов молекулы антибиотика при различных температу рах (рис 2, а). Однако в отличие от ранее прове денных исследований [29—31 ] ввиду высокой кон станты реакции самоассоциации молекул антибио тика в схему динамического равновесия в растворе включены реакции бесконечномерной ассоциации молекул NOV [26] . Исследования самоассоциации молекул NOV, проведенные в аналогичных экспе риментальных условиях [26 ] , однозначно указыва ют на существенный вклад агрегатов более высоко го порядка, чем димеры, в общее равновесие в растворе. Общая схема взаимодействия молекул включа ет следующие равновесные реакции в растворе: 289 ВЕСЕЛКОВ А. Н. И Д Р . Рис. 2. Экспериментальные зависимости химических сдвигов протонов новантрона в смешанном растворе: а — от концентрации тетрануклеотида ( D 0 " 0 ,5 ммоль/л) при 7 - 3 1 8 К; б — от температуры (D0 - 0 ,5 ммоль/л, ЛГ0 —1,13 ммоль/л) Минимизацию функционала невязки, как и ранее [11, 2 9 ] , проводили по восьми параметрам: д j—д 4 — предельные значения химических сдвигов протонов антибиотика в составе 1:1, 1:2, 2:1 и 2:2 комплексов; К{—К4 — равновесные константы об разования соответствующих типов комплексов. По условиям эксперимента, константа самоассоциации новантрона Кй принята равной 22000 и 12400 М"1 при Г, - 308 и Т2 = 318 К соответственно [26 ]. Детальное описание вычислительной процеду ры нахождения параметров изложено в предыду щих работах [11, 2 9 ] . Отметим, что рассматривае мая модель (3) предполагает достаточно быстрый обмен в равновесных реакциях комплексообразова ния. Проведенные в настоящей работе ЯМР экспе рименты свидетельствуют об отсутствии сущест венного уширения резонансных сигналов протонов во всем исследованном диапазоне концентраций и температур. Это подтверждает допустимость ис пользования аддитивной модели при описании за висимости наблюдаемых протонных химических сдвигов от концентрации и температуры. Полученные в результате расчетов значения предельных химических сдвигов протонов антибио тика (5,—<54 и равновесных констант К{—К4 пред ставлены в табл. 1. Здесь же приведены значения химических сдвигов исследуемых протонов NOV внутри агрегата дг Обращает на себя внимание тот факт, что во всех случаях <5л < <5у, / = 1 4 - 4 , т. е. экранирование ароматических протонов NOV в комплексах с ДНК меньше, чем внутри агрегата (самоассоциата), состоящего только из молекул NOV. Последнее позволяет объяснить наблюдае мый ход экспериментальных зависимостей протон ных химических сдвигов молекул NOV в смешан ном растворе с дезокситетрануклеотидом от кон центрации, т. е. смещение экспериментальных кривых в область слабого поля при увеличении концентрации тетрамера (рис 2, а) , связанное с комплексообразованием молекул антибиотика с ДНК, что сопровождается уменьшением эффектив ного экранирования его протонов. Отметим, что в системах, исследованных ранее [11, 29—31, 3 4 ] , экранирование внутри самоассоциатов было больше или близким к величине экранирования протонов интеркалятора в составе комплекса с ДНК, что приводило к противоположному характеру измене ния экспериментальных концентрационных зави симостей протонных химических сдвигов лиганда по сравнению с наблюдаемым в настоящей работе. Из табл. 1 видно, что константы связывания NOV с дуплексом тетрамера первой (К2) и второй (К4) молекул антибиотика совпадают по порядку величины и существенно превышают константы Кх 290 А Н А Л И З В З А И М О Д Е Й С Т В И Я А Н Т И Б И О Т И К А М И Т О К С А Н Т Р О Н А С Д Н К Таблица 1 Расчетные значения химических сдвигов (6], м. д.), равновесных констант реакций (Kj, л/моль) и термодинамических параметров (AG}, кДж/моль; AHj, кДж/моль; A.Sj. Дж/мольК) образования комплексов новантрона с дезокситетрануклеотидом 5'-d(TGCA) в О, J М Na-фосфатном буфере, pD 7,1 и Кг связывания с однонитчатой ДНК. Этот факт с учетом ранее полученных результатов по связыва нию различных интеркалирующих лигандов с d(TGCA) 2 [29, 30, 3 4 ] и предположения о комп- лексообразовании молекул, согласно модели «иск люченного соседа» [35 ], позволяет сделать вывод о преимущественном связывании антибиотика с пи- римидин-пуриновыми сайтами d(TG) и d(CA) двухспиральной последовательности дезокситетра- нуклеотида. Данный вывод находится в хорошем согласии с результатами теоретического моделиро вания интеркаляции NOV в дуплекс тетрамеров различных последовательностей оснований в цепи [9] . Следует отметить, что в отличие от сравни тельно простых интеркаляторов — ароматических красителей профлавина и бромистого этидия, хро мофоры которых не содержат массивных боковых привесков [29, 3 4 ] , наличие в структуре антибио тика дауномицина массивного аминосахарного кольца приводит к частичному блокированию третьей пары оснований и ярко выраженному анти кооперативному процессу встраивания второй мо лекулы в дуплекс [30] . Качественно одинаковый характер равновесных констант комплексообразо вания NOV и ароматических красителей [29, 34 ] с d(TGCA) позволяет предположить, что влияние массивных аминоалкильных цепей в положениях 5 и 8 хромофора молекулы NOV на третью пару оснований незначительно. Можно также предполо жить, что именно боковые цепи ответственны за высокое сродство NOV к тетрануклеотиду: из всех исследованных ранее ароматических лигандов [29, 30, 3 4 ] константа К2 интеркаляции молекул в дуплекс d(TGCA) для новантрона имеет наиболь шее значение. Детальный теоретический анализ связывания NOV с дезокситетрануклеотидными по следовательностями [9, 3 6 ] позволяет сделать за ключение о том, что интеркаляция антибиотика NOV со стороны большой канавки стабилизируется как электростатическими взаимодействиями, так и специфическими водородными связями между N H 2 - и ОН-группами боковых цепей NOV и N7 — пуринов и кислородами сахарофосфатного остова олигонуклеотидов. Следует отметить, что молекула NOV симмет рична относительно плоскости, перпендикулярной плоскости хромофора и проходящей через центры ароматических колец, поэтому резонансы протонов Н2 и НЗ, Н6 и Н7, а также боковых аминоалкиль ных цепей в такой молекуле совпадают. Это при водит к неоднозначности определения структур интеркалированных комплексов NOV с d(TGCA), так как фактически только два резонансных сигна ла (Н2/НЗ и Н6 /Н7) хромофора антибиотика мо гут быть использованы для структурного анализа по описанной ранее методике [11, 29]. В связи с этим для рассматриваемой системы не могли быть 291 ВЕСЕЛКОВ А Н. И Д Р . выполнены достаточно корректные расчеты струк тур 1:2 и 2:2 комплексов NOV с дезокситетранук леотидом, в отличие от взаимодействия с d(TGCA) других интеркалирующих лигандов — бромистого этидия и дауномицина [29, 3 0 ] . Термодинамические параметры реакций взаи модействия новантрона с 5'-d (TGCA) определены, как и ранее [30, 34, 3 7 ] , на основе эксперимен тальных температурных зависимостей химических сдвигов протонов NOV в растворе с тетрануклеоти- дом 5'-d(TGCA) (рис. 2, б) и аддитивной модели для наблюдаемого протонного химического сдвига антибиотика при различных температурах. Вели чины энтальпии (АН) и энтропии (A.S) рассчиты вали с использованием формализма Вант-Гоффа [30, 34, 37 ] . Полученные значения энтальпии и энтропии реакций новантрона с дезокситетранук- леотидом 5'-d(TGCA) в растворе приведены в табл. 1. Довольно высокие погрешности определения АН и AS образования комплексов NOV с дезокситетра- нуклеотидом d(TGCA) (табл. 1) связаны с указан ными выше особенностями исследуемой системы: использование сравнительно небольшого интервала изменения температуры и лишь трех протонов для определения термодинамических параметров по экспериментальным температурным зависимостям протонных химических сдвигов (рис. 2, б). Из данных этой таблицы видно, что АН реакций комплексообразования имеют достаточно большие отрицательные значения. Как известно, экзотерми ческие реакции характерны для процессов агрега ции, включающих в себя стэкинг-взаимодействие ароматических систем с делокализованными п- электронами [38, 3 9 ] . Установлено, что дисперси онное взаимодействие характеризуется как отрица тельной энтальпией, так и отрицательной энтро пией [40] . Вместе с тем, согласно результатам теоретических расчетов [9, 3 6 ] , между аминоал- кильными цепями антибиотика и соседними осно ваниями в интеркалированном комплексе может образовываться до четырех водородных связей на цепь. По имеющимся в литературе данным, эн тальпия образования Н-связи в водной среде при нимает значения от - 8 до - 1 3 кДж/моль [41 ]. При возникновении Н-связи следует ожидать также и отрицательного изменения энтропии [41 ]. Следо вательно, можно считать, что основной вклад в отрицательные значения термодинамических пара метров комплексообразования NOV с дезокситетра- нуклеотидом вносят межмолекулярные водородные связи и силы Ван-дер-Ваальса. В случае коротких олигонуклеотидов, когда в растворе имеется сложное равновесие молекуляр ных ассоциатов, влияние тех или иных сил при формировании комплексов с одно- и двухцепочеч- ными последовательностями может быть сущест венно различным. Исследованные ранее системы интеркалирующих лигандов с 5'-d(TGCA) [30, 37] характеризовались наименьшими по абсолютной величине значениями энтропии и энтальпии при образовании 1:2 комплекса по сравнению с другими типами комплексов, что объяснялось значительны ми гидрофобными взаимодействиями, вносящими положительный энтропийный вклад при образова нии комплекса. В случае интеркаляции NOV в дуплекс тетрамера комплекс 1:2 в сравнении с 1:1, 2:1 и 2:2 комплексами характеризуется наиболь шим значением энтальпии и высоким значением энтропии. По-видимому, это связано с формирова нием специфических водородных связей между бо ковыми цепями NOV и нитями дуплекса при раз мещении цепей антибиотика в большой канавке ДНК [9, 10] . Отметим при этом, что в комплексах 1:2 и 2:2 NOV с дезокситетрануклеотидом доста точно весомый вклад в отрицательное значение AS может дать возрастание жесткости двухспиральной структуры при встраивании молекулы антибиотика [43] . Энтропия в этом случае уменьшается вслед ствие ограничения возможных конформационных состояний молекул [42] . Расчет относительного содержания комплек сов «ДНК—новантрон» в присутствии кофеина в растворе. Знание равновесных констант само- и гетероассоциации кофеина и новантрона (табл. 2), а также их комплексообразования с дезокситера- нуклеотидом 5'-d(TpGpCpA) (табл. 1) в одинако вых экспериментальных условиях позволяет рас считать относительное содержание комплексов ан тибиотика с тетрануклеотидом при добавлении кофеина в раствор и тем самым сделать заключе ние о молекулярном механизме действия кофеина на эффективность интеркаляционного связывания ароматического антибиотика NOV с ДНК в водном растворе. В расчетной схеме наряду с рассмотрен ными выше реакциями гетероассоциации (1) само ассоциации CAF и NOV и их комплексообразова ния с дезокситетрануклеотидом были также учтены реакции образования гетерокомплексов CAF и NOV с мономером и дуплексом тетрануклеотида [44, 45 ] : AN + P APN (а); AN2 + P APN2 (б), (4) где А, Ру N — концентрации NOV, CAF и тетра- 292 А Н А Л И З В З А И М О Д Е Й С Т В И Я А Н Т И Б И О Т И К А М И Т О К С А Н Т Р О Н А С Д Н К Гетероассоциация CAF + NOV 3 2 4 ± 3 9 1 4 , 3 ± 0 , 3 9 , 3 ± 0 , 8 - ( 1 6 , 8 ± 4 , 2 ) П р и м е ч а н и е . Данные взяты из работ [26, 4 4 ] . Анализ самоассоциации NOV и САР проводили по бесконечномерной некооперативной модели [ 3 3 ] . Для расчета параметров гетероассоциации молекул использовали статистико-термодинамическую модель, описанную в работах [24, 2 5 ] . нуклеотида соответственно. При этом равновесные константы К5 и К6 связывания CAF с 1:1 (АЛО комплексом NOV + d(TGCA) и с 1:2 (AN2) комп лексом NOV + d(TGCA) 2 полагали соответственно равными константам К3 и К4 в схеме (5). Такое предложение представляется оправданным, по скольку, как обсуждалось выше, влияние боковых цепей молекулы NOV на третью пару оснований олигонуклеотида несущественно. Следовательно, можно считать, что связывание антибиотика с ДНК отвечает модели «исключенного соседа» [35] , со гласно которой интеркаляция молекулы между со седними парами оснований маловероятна и соот ветственно взаимное влияние друг на друга анти биотиков при их интеркаляционном встраивании в олигонуклеотидную последовательность незначи тельно. Вычислительная процедура относительного содержания комплексов различного вида преду сматривает определение равновесных концентра ций Р, А и N путем решения системы нелинейных уравнений, составленных с учетом законов дейст вующих масс для реакций (1) и (4) и закона сохранения массы [44, 4 5 ] . На рис 3 представлены расчетные кривые, показывающие относительное уменьшение (Fd) со держания комплексов NOV с дуплексом дезокси- тетрануклеотида 5'-d(TpGpCpA) 2 в зависимости от концентрации тетрануклеотида (rN) при добавле нии в раствор кофеина в различных концентрациях (/>). Прежде всего необходимо отметить, что все расчетные кривые практически выходят на насы щение при rN>2, то есть когда концентрация дуплекса тетрануклеотида превышает содержание антибиотика в растворе. При этом степень насыще ния кривых существенно зависит от концентрации кофеина в растворе. Возрастание Fd в области rN < < 2 связано с существенным вкладом гетероассоци ации NOV и CAF при этих условиях (рис 4, б) в процессе комплексообразования антибиотика с оли- гонуклеотидом. Подобный анализ позволяет, в принципе, для каждого ароматического биологиче ски активного вещества подобрать оптимальную концентрацию CAF, обеспечивающую определен ное снижение эффективного связывания антибио тика с ДНК. Например, при гр - 50 наблюдается относительное уменьшение содержания комплексов NOV с d(TGCA) 2 на - 3 0 %, а при относительной концентрации кофеина гр - 75 — на 50 %, то есть при этом эффективность действия интеркалятора на ДНК составляет 50 %. Как уже отмечалось, в работах [21—23] сдела но предположение, что кофеин выступает пере хватчиком — интерцептором веществ, интеркали рующих в ДНК, поэтому в присутствии CAF уменьшается эффективная концентрация свободно го антибиотика в растворе и, как следствие, его фармакологическая активность. Проведенные нами расчеты позволяют проверить правомерность дан ного предположения. На р и с 4, а, представлены расчетные зависимости относительного содержания гетерокомплексов APN и APN2 от концентрации кофеина в растворе при различных отношениях концентраций тетрануклеотида и антибиотика (rN). Видно, что удельный вес таких комплексов возра стает с повышением концентрации кофеина, то есть CAF блокирует места посадки антибиотика NOV на дезокситетрануклеотиде. Чтобы выяснить, какой из процессов является превалирующим при воздействии CAF на степень связывания интерка- лирующего антибиотика с ДНК — блокировка мест 293 ВЕСЕЛКОВ А. Н. И Д Р . О 2 4 б 8 Юг» N Рис. 3. Относительное содержание Fd комплексов новантрона с 5 ' -d(TpGpCpA)2 в зависимости от отношения концентрации дезокситетрануклеотида и антибиотика, rN (rN - [NQ] І [А0]), при различных относительных концентрациях кофеина, rP (rP - - [P0]/[A0}), в растворе при Т- 298 К посадки на олигонуклеотиде или образование гете- рокомплекса «CAF—антибиотик» непосредственно в растворе, было рассчитано содержание гетероком- плексов «CAF—NOV» по отношению к комплексам кофеина с дезокситетрануклеотидом при различ ных значениях rN как функции отношения концен траций CAF и NOV (гр) в смешанном растворе (рис. 4, б). Из рис 4, б, видно, что даже при максимальной исследованной относительной кон центрации кофеина гр 100 вклад гетерокомплекса «CAF—NOV» в снижение эффективности связыва ния антибиотика NOV с тетрануклеотидом состав ляет не больше 50 % при rN « 3, а при возрастании rN он становится еще меньшим. Безусловно, для других антибиотиков этот вклад может быть иным, что определяется отношением концентраций олиго нуклеотида и антибиотика (rN), а также соотноше нием равновесных констант образования молеку лярных ассоциатов в растворе и, в первую очередь, равновесной константой гетероассоциации CAF с интеркалирующим антибиотиком [44, 4 5 ] . Выражаем благодарность Объединенному цент ру Лондонского университета за предоставленную возможность в Беркбек колледже использовать для измерений ЯМР-спектрометр 500 МГц. Работа час тично финансировалась Международной програм мой INTAS (грант INTAS-97-31753). Р и с 4. Расчетные зависимости: а — относительного содержания (Fr) комплексов кофеина (Р) и новантрона (А) с тетрануклео тидом (N) 5'-d(TpGpCpA); б — содержания гетерокомплексов CAF—NOV по отношению к суммарному содержанию комплек сов CAF с тетрануклеотидом (/) как функции отношения кон центраций кофеина и антибиотика, rP (rP — [Р0] I [А0]), в сме шанном растворе, Т - 298 К А. N. Veselkov, S. A. Vysotsky, М. P. Evstigneev, D. A. Veselkov, L N. Djimant, P. A. Bolotin, D. В. Davies H-NMR analysis of the interaction of antibiotic mitoxantrone with DNA in the presence of caffeine in aqueous solution Summary The complexation of antitumour antibiotic novantron (NOV) with DNA in the presence of caffeine (CAF) in aqueous solution has been studied by ID and 2D 500 MHz H-NMR spectroscopy. The molecule complexation has been analysed considering thermo- dynamical parameters of the reactions of self-association and hetero-association of NOV and CAF and their interaction with 294 А Н А Л И З В З А И М О Д Е Й С Т В И Я А Н Т И Б И О Т И К А М И Т О К С А Н Т Р О Н А С Д Н К deoxytetranucleotide 5' -d(TpGpCpA) under the same experimental conditions. It is concluded that novantrone intercalates prefe rentially into pyrimidine-purine sequence of the oligonucleotide studied. It is shown that the decrease in complexation of NOV with DNA in the presence of CAF in solution is mainly due to «blockage» of the binding sites by the caffeine molecules. О. H. Веселкову С. О. Висоцький, М. П. Евстигнеев, Д О. Веселков, Л. Н. Димант, П. О. Болотін, Д Б. Девіс Аналіз взаємодії антибіотика мітоксантрону з Д Н К у присутності кофеїну у водному розчині за даними Н-ЯМР спектроскопії Резюме Методом одно- і двовимірної 1Н-ЯМР спектроскопії (500 МГц) вивчено зв'язування протипухлинного антибіотика мітоксантрону, або новантрону (NOV), з ДНК у присутності кофеїну (CAF) у водному розчині. Комплексоутворення моле кул проналізовано з урахуванням термодинамічних парамет рів реакцій само- і гетероасоціації NOV і CAF та взаємодії лігандів з дезокситетрануклеотидом 5'-d(TpCpGpA) за одна кових експериментальних умов. Зроблено висновок про сик- венс-специфічність зв'язування NOV з піримідин-пуриновими послідовностями досліджуваного олігонуклеотиду. Показано, що зниження ефективності NOV, інтеркалюючого в ДНК при додаванні до розчину CAF, у значній мірі пов'язано з блокуван ням молекулами кофеїну місць посадки на олігонуклеотидній послідовності. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Cotter F. Е. Therapeutic milestones. Novatrone (mitoxantrone) / / Brit. J. Clin. Pract .—1988.—42.—P. 207—209. 2. Drewinko В., Yang L.-Y, Barlogie В., Trujillo /. M. Com parative cytotoxicity of bisantrene, mitoxantrone, ametantrone, dehydroxyanthracenedione diacetate, and doxorubicin on hu man cells in vitro II Cancer Res .—1983 .—43.—P. 2648— 2653. 3. Feofanov A., Sharonov S., Kudelina I., Fleury F., Nabiev I. Localization and molecular interactions of mitoxantrone within living K562 cells as probed by control spectral imaging analysis / / Biophys. J .—1997 .—73.—P. 3317—3327. 4. Kapuscinsky J., Darzynkiewicz Z. Relationship between the pharmacological activity of antitumor drugs ametantrone and mitoxantrone (Novatrone) and their ability to condense nucleic acids / / Proc. Nat. Acad. Sci. USA.—1986 .—83.—P. 6302— 6306. 5. Smith P. J., Morgan S. A., Fox M. K, Watson J. V. Mitoxantrone-DNA binding and the induction of topoisomerase II associated DNA damage in multi-drug resistant small cell lung cancer ce l l s / / B iochem. P h a r m . — 1 9 9 0 . — 4 0 . — P. 2069—2078. 6. Kapuscinsky J., Darzynkiewicz Z. Interactions of antitumor agents ametantrone and mitoxantrone (novatrone) with double- stranded DNA / / Biochem. Pharm.—1985.—34.—P. 4203— 4213. 7. Bailly C, Routier S., Bernier J.-L., Waring M. J. DNA recognition by two mitoxantrone analogues: influence of the hydroxyl groups / / FEBS Lett .—1996.—379.—P. 269—272. 8. Kapuscinsky J., Darzynkiewicz Z., Traganos F., Melamed M. Interactions of a new antitumor agent, 1,4-dihydroxy-5,8- bis [ [2- [ (2-hydroxyethyl) amino] -ethyl] amino] -9 ,10-anthra- cenedione, with nucleic acids / / Biochem. Pharm.—1981.— 30 .—P. 231—240. 9. Chen K.-X., Gresh N., Pullman B. A theoretical investigation on the sequence selective binding of mitoxantrone to double- stranded tetranucleotides / / Nucl. Acids Res .—1986.—14.— P. 3779—3812 . 10. Lown J. W., Morgan A. R., Yen S. F.f Wang Y.-H., Wilson W. D. H-NMR analysis of the intercalation complex of mitoxantrone with the oligonucleotide duplex d (CpGpCpG) 2 / / Biochemistry.—1985.—24.—P. 4028—4035 . 11. Davies D. В., Veselkov A. N. Structural and thermodynamical analysis of molecular complexation by 'H-NMR spectroscopy / / J. Chem. Soc. Faraday Trans .—1996.—92.—P. 3545— 3557. 12. Маиіковский M. Д. Лекарственные средства.—M.: Ме дицина, 1985.—Т. 2 .—С. 107. 13. Beetham К L., Busse Р. М., Tolmach L. J. The action of caffeine on X-irradiated HeLa cells. V. Identity of the sector of cells that express potentially lethal damage in Gj and G 2 / / J. Cell Phys io l .—1983.—115.—P. 283—289 . 14. Selby C. P., Sancar A. Molecular mechanism of DNA repair inhibition by caffeine / / Proc. Nat. Acad. Sci. USA.—1990.— 87 .—P. 3522—3525 . 15. Witte W., Bohme H. The action of caffeine on the survival of Proteus mirabilis and its virulent phage vir after UV-irradiation and treatment with nitrogen mustard / / Mut. Res .—1972.— 16 .—P. 133—139. 16. Fritzshe H., Petri /., Schutz H, Weller K, Sedrema P., Lang H. On the interaction of caffeine with nucleic acids. III. 'Н-NMR studies of caffeine-5'-adenosine monophosphate and caffeine-poly(riboadenylate) interactions / / Biophys. Chem.— 1980 .—11.—P. 109—119. 17. Kimura H, Aoyama T. Decrease in sensitivity to ethidium bromide by caffeine, dimethylsulfoxide or 3-aminobenzamide due to reduced permeability / / J. Pharmacobiodyn.—1989.— 12 .—P. 589—595 . 18. Ross W. E., Zwelling JL A., Kohn К W. Relation between cytotoxicity and DNA strand breakage produced by adriamycin and other intercalating agents / / Int. J. Radiat. Biol. Phys .— 1979 .—5.—P. 1221—1224. 19. Ganapathi R., Grabowski D., Schmidt H., Yen A., Iliakis G. Modulation of adriamycin and N-trifluoroacetyladriamycin-14- valerate induced effects on cell cycle traverse and cytoxicity in P388 mouse leukemia cells by caffeine and the calmodulin inhibitor trifluoperazine / / Cancer R e s . — 1 9 7 9 . — 4 6 . — P. 5553—5551, 20. Iliakis G., Nusse M., Ganapathi R., Egner J., Yen A. Differential reduction by caffeine of adriamycin induced cell killing and cell cycle delay in Chinese V79 cell / / Int. J. Radiat. Biol. Phys .—1986 .—12 .—P. 1987—1995. 21. Traganos F., Kapuscinsky J., Darzynkiewicz Z. Caffeine modulates the effects of DNA-intercalating drugs in vitro: A flow cytometric and spectrophotometry analysis of caffeine interaction with Novatrone, Doxorubicin, Ellipticine, and the Doxorubicin analogue AD198 / / Cancer Res .—1991 .—51 .— P. 3682—3689 . 22. Larsen R. W., Jasuja R., Hetzler R., Muraoka P. Т., Andrada V. G., Jameson D. M. Spectroscopic and molecular modelling studies of caffeine complexes with DNA intercalators / / Biophys. J .—1996 .—70 .—P. 4 4 3 — 4 5 2 . 23. Kapuscinsky /., Kimmel M. Thermodynamical model of mixed aggregation of intercalators with caffeine in aqueous solution / / Biophys. Chem.—1993 .—46.—P. 153—163 . 24. Davies D. В., Veselkov D. A., Veselkov A. N. Structure and thermodynamics of the hetero-association of aromatic molecules in aqueous solution determined by NMR spectroscopy / / Мої. Phys .—1999 .—97 .—P. 4 3 9 — 4 5 1 . 25. Davies D. В., Veselkov D. A., Kodintsev V. V., Evstigneev M. P., Veselkov A. N. H NMR investigation of the hetero-associa tion of aromatic molecules in aqueous solution: factors involved 295 В Е С Е Л К О В А. Н. И Д Р . in the stabilization of complexes of daunomycin and acridine drugs / / Мої. Phys .—2000 .—98.—P. 1961—1971. 26. Davies D. В., Veselkov D. A., Evstigneev M. P., Veselkov A. N. Self-association of the antitumour agent Novantrone (Mito- xantrone) and its hetero-association with caffeine / / J. Chem. Soc. Perkin Trans. II .—2001.—P. 61—67. 27. Lilley T. #., Linsdell H., Maestre A, Association of caffeine in water and aqueous solutions of sucrose III. Chem. Soc. Faraday Trans .—1992.—88.—P. 2865—2870. 28. Веселков A. H., Дымант Л. И., Кодинцев В. В., Лисютин B. А., Ларкес X., Дэвис Д Б. Исследование самоассо циации молекул дезокситетрарибонуклеозидтрифосфатов d(TpGpCpA) в водном растворе методом ! Н - Я М Р спектро скопии / / Биофизика.—1995.—40.—С. 283—292. 29. Davies D. В., Karawajew L., Veselkov А. N. H-NMR struc tural analysis of ethidium bromide complexation with self-com plementary deoxytetranucleotides 5'-d(ApCpGpT), 5' -d(Ap- GpCpT) and 5'-d(TpGpCpA) in aqueous solution / / Biopoly- mers.—1996.—38.—P. 745—757. 30. Davies D. В., Eaton R. J., Baranovsky S. F.f Veselkov A. N. NMR investigation of the complexation of daunomycin with deoxytetranucleotides of different base sequence in aqueous solution / / J. Biomol. Struct. Dyn .—2000 .—17.—P. 887— 901. 31. Итон P. Дж., Барановский С. Ф., Веселков Д. А., Осетров C. Г., Болотин Л. А., Дымант Л. Н., Пахомов В. И., Дэвис Д. Б., Веселков А. И. Исследование комплексо образования дауномицина с дезокситетрануклеотидами различной последовательности оснований в водном раст воре методом ! Н - Я М Р спектроскопии / / Биофизика.— 2000 .—45.—С. 586—599 . 32. Итон Р. Дж, Веселков Д. А., Барановский С. Ф., Осетров С. Г., Дымант Л. И., Дэвис Д Б., Веселков А. И. Исследование самоассоциации антрациклиновых антибио тиков дауномицина и ногаламицина в водном растворе методом Н-ЯМР спектроскопии / / Хим. физика.—2000.— 19 .—С. 98—104. 33. Davies D. В., Djimant L. N.t Veselkov А. N. Н NMR investigation of self-association of aromatic drug molecules in aqueous solution / / J . Chem. Soc. Faraday Trans.—1996.— 92 .—P. 383—390. 34. Davies D. В., Djimant L N, Veselkov A. N. H NMR structural analysis of the interaction of proflavine with self- complementary deoxytetranucleotides of different base se quence / / Nucleotides and Nuc leos ides .—1994 .—13 .— P. 657—671 . 35. McGhee J. D., von Hippel P. H. Theoretical aspects of DNA-protein interactions: cooperative and non-cooperative bin ding of large ligands to a one-dimensional homogeneous lattice / / J. Мої. Biol .—1974.—86.—P. 463—489. 36. Pullman B. Molecular mechanism of specificity in DNA-an- titumor drug interactions / / Adv. Drug Res .—1989.—18.— P. 1 — 112. 37. Davies D. В., Djimant L. N., Baranovsky S. F., Veselkov A. N. ! H-NMR determination of the thermodynamics of drug complexation with single-stranded and double-stranded oligo nucleotides in solution: ethidium bromide complexation with the deoxytetranucleotides 5'-d(ApCpGpT), 5'-d(ApGpCpT), and 5'-d(TpGpCpA) / / Biopolymers.—1997.—42.—P. 285—295. 38. Chaires J. B. Thermodynamics of the daunomycin-DNA inter action: Ionic strength dependence of the enthalpy and entropy / / Biopolymers.—1985.—24.—P. 403—419. 39. Delbarre A., Rogues B. P., Le Pecq J. В., Lallemand J. Y., Nquyen-Dat-Xuong. PMR studies of the self-association of DNA intercalating ellipticine derivatives in aqueous solution / / Biophys. Chem.—1976.—4.—P. 275—279. 40. Ross P. D., Subramanian S. Thermodynamics of protein association reactions: forces contributing to stability / / Bioche mistry.—1981.—20.—P. 3096—3102. 41 . Marky L., Blumenfeld К S., Breslauer K. J. Calorimetric and spectroscopic investigation of drug-DNA interaction. Binding of netropsin to poly d(AT) / / Nucl. Acids Res .—1983 .—11.— P. 2857—2870. 42. Sturtevant J. M. Heat capacity and entropy changes in processes involving proteins / / Proc. Nat. Acad. Sci. USA.— 1977.—74.—P. 2236—2240. 43. Reinert К. E. Anthracycline binding induced DNA stiffering, bending and elongation. Stereochemical implications from vis- cometric investigation / / Nucl. Acids Res .—1983 .—11.— P. 3411—3430. 44. Веселков Д. А., Дэвис Д Б., Дымант Л. Н., Веселков А. И. Молекулярный механизм протекторного действия ко феина при комплексообразовании интеркалирующего ли- ганда с Д Н К / / Биополимеры и клетка.—2000.—16, № 6.—С. 468—481 . 45. Davies D. В., Veselkov D. A., Djimant L. N., Veselkov А. N. Hetero-association of caffeine and aromatic drugs and their competitive binding with a DNA oligomer / / Eur. Biophys. J . — 2 0 0 1 — 3 0 . - P . 354—366. УДК 577.113 Надійшла до редакції 25.12.2000 296
id	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-155990
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
issn	0233-7657
language	Russian
last_indexed	2025-12-07T16:45:34Z
publishDate	2002
publisher	Інститут молекулярної біології і генетики НАН України
record_format	dspace
spelling	Веселков, А.Н. Высоцкий, С.А. Евстигнеев, М.П. Веселков, Д.А. Дымант, Л.Н. Болотин, П.А. Дэвис, Д.Б. 2019-06-17T16:17:36Z 2019-06-17T16:17:36Z 2002 Анализ взаимодействия антибиотика митоксантрона с ДНК в присутствии кофеина в водном растворе по данным ¹Н-ЯМР спектроскопии / А.Н. Веселков, С.А. Высоцкий, М.П. Евстигнеев, Д.А. Веселков, Л.Н. Дымант, П.А. Болотин, Д.Б. Дэвис // Вiopolymers and Cell. — 2002. — Т. 18, № 4. — С. 287-296. — Бібліогр.: 45 назв. — рос. 0233-7657 DOI:http://dx.doi.org/10.7124/bc.00060D https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/155990 577.113 Методом одно- и двумерной Н-ЯМР спектроскопии (500 МГц) изучено связывание антиопухолевого антибиотика митоксантрона, или новантрона (NOV), с ДНК в присутствии кофеина (CAF) в водном растворе. Анализ комплексообразования молекул проведен на основе термодинамических параметров реакций самоассоциации и гетероассоциации NOV и CAF и взаимодействия лигандов с дезокситетрануклеотидом 5'-d(TpGpCpA) в одинаковых экспериментальных условиях. Сделан вывод о сиквенс-специфичности связывания NOV с пиримидин-пуриновыми последовательностями исследуемого олигонуклеотида. Показано, что снижение эффективности NOV, интеркалирующего в ДНК при добавлении в раствор CAF, связано в значительной степени с блокированием молекулами кофеина мест посадки на олигонуклеотидной последовательности. Методом одно- і двовимірної 1Н-ЯМР спектроскопії (500 МГц) вивчено зв'язування протипухлинного антибіотика мітоксантрону, або новантрону (NOV), з ДНК у присутності кофеїну (CAF) у водному розчині. Комплексоутворення молекул проналізовано з урахуванням термодинамічних параметрів реакцій само- і гетероасоціації NOV і CAF та взаємодії лігандів з дезокситетрануклеотидом 5'-d(TpCpGpA) за однакових експериментальних умов. Зроблено висновок про сиквенс-специфічність зв'язування NOV з піримідин-пуриновими послідовностями досліджуваного олігонуклеотиду. Показано, що зниження ефективності NOV, інтеркалюючого в ДНК при додаванні до розчину CAF, у значній мірі пов'язано з блокуванням молекулами The complexation of antitumour antibiotic novantron (NOV) with DNA in the presence of caffeine (CAP) in aqueous solution has been studied by ID and 2D 500 MHz H-NMR spectroscopy. The molecule complexation has been analysed considering thermodynamical parameters of the reactions of self-association and hetero-association of NOV and CAP and their interaction with deoxytetranucleotide 5'-d(TpGpCpA) under the same experimental conditions. It is concluded that novantrone intercalates preferentially into pyrimidine-purine sequence of the oligonudeotide studied. It is shown that the decrease in complexation of NOV with DNA in the presence of CAP in solution is mainly due to «blockage» of the binding sites by the caffeine molecules. ru Інститут молекулярної біології і генетики НАН України Біополімери і клітина Структура та функції біополімерів Анализ взаимодействия антибиотика митоксантрона с ДНК в присутствии кофеина в водном растворе по данным ¹Н-ЯМР спектроскопии Аналіз взаємодії антибіотика мітоксантрону з ДНК у присутності кофеїну у водному розчині за даними ¹Н-ЯМР спектроскопії ¹H-NMR analysis of the interaction of antibiotic mitoxantrone with DNA in the presence of caffeine in aqueous solution Article published earlier
spellingShingle	Анализ взаимодействия антибиотика митоксантрона с ДНК в присутствии кофеина в водном растворе по данным ¹Н-ЯМР спектроскопии Веселков, А.Н. Высоцкий, С.А. Евстигнеев, М.П. Веселков, Д.А. Дымант, Л.Н. Болотин, П.А. Дэвис, Д.Б. Структура та функції біополімерів
title	Анализ взаимодействия антибиотика митоксантрона с ДНК в присутствии кофеина в водном растворе по данным ¹Н-ЯМР спектроскопии
title_alt	Аналіз взаємодії антибіотика мітоксантрону з ДНК у присутності кофеїну у водному розчині за даними ¹Н-ЯМР спектроскопії ¹H-NMR analysis of the interaction of antibiotic mitoxantrone with DNA in the presence of caffeine in aqueous solution
title_full	Анализ взаимодействия антибиотика митоксантрона с ДНК в присутствии кофеина в водном растворе по данным ¹Н-ЯМР спектроскопии
title_fullStr	Анализ взаимодействия антибиотика митоксантрона с ДНК в присутствии кофеина в водном растворе по данным ¹Н-ЯМР спектроскопии
title_full_unstemmed	Анализ взаимодействия антибиотика митоксантрона с ДНК в присутствии кофеина в водном растворе по данным ¹Н-ЯМР спектроскопии
title_short	Анализ взаимодействия антибиотика митоксантрона с ДНК в присутствии кофеина в водном растворе по данным ¹Н-ЯМР спектроскопии
title_sort	анализ взаимодействия антибиотика митоксантрона с днк в присутствии кофеина в водном растворе по данным ¹н-ямр спектроскопии
topic	Структура та функції біополімерів
topic_facet	Структура та функції біополімерів
url	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/155990
work_keys_str_mv	AT veselkovan analizvzaimodeistviâantibiotikamitoksantronasdnkvprisutstviikofeinavvodnomrastvorepodannym1nâmrspektroskopii AT vysockiisa analizvzaimodeistviâantibiotikamitoksantronasdnkvprisutstviikofeinavvodnomrastvorepodannym1nâmrspektroskopii AT evstigneevmp analizvzaimodeistviâantibiotikamitoksantronasdnkvprisutstviikofeinavvodnomrastvorepodannym1nâmrspektroskopii AT veselkovda analizvzaimodeistviâantibiotikamitoksantronasdnkvprisutstviikofeinavvodnomrastvorepodannym1nâmrspektroskopii AT dymantln analizvzaimodeistviâantibiotikamitoksantronasdnkvprisutstviikofeinavvodnomrastvorepodannym1nâmrspektroskopii AT bolotinpa analizvzaimodeistviâantibiotikamitoksantronasdnkvprisutstviikofeinavvodnomrastvorepodannym1nâmrspektroskopii AT dévisdb analizvzaimodeistviâantibiotikamitoksantronasdnkvprisutstviikofeinavvodnomrastvorepodannym1nâmrspektroskopii AT veselkovan analízvzaêmodííantibíotikamítoksantronuzdnkuprisutnostíkofeínuuvodnomurozčinízadanimi1nâmrspektroskopíí AT vysockiisa analízvzaêmodííantibíotikamítoksantronuzdnkuprisutnostíkofeínuuvodnomurozčinízadanimi1nâmrspektroskopíí AT evstigneevmp analízvzaêmodííantibíotikamítoksantronuzdnkuprisutnostíkofeínuuvodnomurozčinízadanimi1nâmrspektroskopíí AT veselkovda analízvzaêmodííantibíotikamítoksantronuzdnkuprisutnostíkofeínuuvodnomurozčinízadanimi1nâmrspektroskopíí AT dymantln analízvzaêmodííantibíotikamítoksantronuzdnkuprisutnostíkofeínuuvodnomurozčinízadanimi1nâmrspektroskopíí AT bolotinpa analízvzaêmodííantibíotikamítoksantronuzdnkuprisutnostíkofeínuuvodnomurozčinízadanimi1nâmrspektroskopíí AT dévisdb analízvzaêmodííantibíotikamítoksantronuzdnkuprisutnostíkofeínuuvodnomurozčinízadanimi1nâmrspektroskopíí AT veselkovan 1hnmranalysisoftheinteractionofantibioticmitoxantronewithdnainthepresenceofcaffeineinaqueoussolution AT vysockiisa 1hnmranalysisoftheinteractionofantibioticmitoxantronewithdnainthepresenceofcaffeineinaqueoussolution AT evstigneevmp 1hnmranalysisoftheinteractionofantibioticmitoxantronewithdnainthepresenceofcaffeineinaqueoussolution AT veselkovda 1hnmranalysisoftheinteractionofantibioticmitoxantronewithdnainthepresenceofcaffeineinaqueoussolution AT dymantln 1hnmranalysisoftheinteractionofantibioticmitoxantronewithdnainthepresenceofcaffeineinaqueoussolution AT bolotinpa 1hnmranalysisoftheinteractionofantibioticmitoxantronewithdnainthepresenceofcaffeineinaqueoussolution AT dévisdb 1hnmranalysisoftheinteractionofantibioticmitoxantronewithdnainthepresenceofcaffeineinaqueoussolution

Анализ взаимодействия антибиотика митоксантрона с ДНК в присутствии кофеина в водном растворе по данным ¹Н-ЯМР спектроскопии

Репозитарії

Схожі ресурси