Антикооперативність при комплексоутворенні ароматичних сполук і ДНК у водному розчині - Автореферат

СЕВАСТОПОЛЬСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ АНТИКООПЕРАТИВНІСТЬ ПРИ КОМПЛЕКСОУТВОРЕННІ АРОМАТИЧНИХ СПОЛУК І ДНК У ВОДНОМУ РОЗЧИНІ 03.00.02 - біофізика Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата фізико-математичних наук БЕШНОВА Дар’я Олександрівна Севастополь - 2011 Дисертацією є рукопис Робота виконана в Севастопольському національному технічному університеті Міністерства освіти і науки, молоді та спорту України. Науковий керівник доктор фізико-математичних наук, професор Євстигнєєв Максим Павлович, Севастопольський національний технічний університет, професор кафедри фізики. Низькомолекулярні біологічно активні сполуки (БАС), що виявляють свою медико-біологічну дію шляхом зв’язування з ДНК, є однією з найбільш перспективних груп лікарських препаратів, які застосовуються для лікування багатьох видів захворювань і активно досліджуються в даний час. В свою чергу селективність зв’язування в багатьох випадках виявляється невід’ємно пов’язаною зі здатністю ліганду проявляти кооперативність при комплексоутворенні з нуклеїновими кислотами. Традиційно кооперативні ефекти при комплексоутворенні біомолекул підрозділяються на, власне, кооперативні (які протікають зі збільшенням константи зв’язування) та антикооперативні (які протікають зі зменшенням константи зв’язування). Робота виконувалася в рамках двох держбюджетних науково-дослідницьких тематик Міністерства освіти і науки України: - «Термодинаміка комплексоутворення ароматичних лігандів з ДНК», 2007-2009 рр. (№ держ. реєстр. Дослідження характеру кооперативності при самоасоціації молекул ДНК-інтеркаляторів; розробка моделі кооперативної гетероасоціації, її адаптація до експериментальних даних ЯМР-спектроскопії та аналіз кооперативності гетероасоціації ароматичних ДНК-інтеркаляторів; урахування впливу антикооперативного характеру гетероасоціації ароматичних лігандів на оцінку інтерцепторного та протекторного механізмів зміни біологічної дії при їх спільному зв’язуванні з ДНК; розробка узагальненого функціонально-аналітичного методу дослідження кооперативності зв’язування лігандів з фрагментом ДНК і його адаптація до даних ЯМР-спектроскопії; розробка обчислювального методу аналізу кооперативності зв’язування лігандів з фрагментом ДНК і його адаптація до даних ЯМР-спектроскопії; дослідження факторів, визначаючих залежність константи комплексоутворення від числа зв’язаних лігандів з молекулою ДНК довільної довжини. Методи дослідження - методи статистичної термодинаміки; методи молекулярного моделювання - X-PLOR 3.1 та HyperChem 6 - для визначення структурних параметрів і розрахунку моментів інерції досліджуваних молекул і їх комплексів; методи нелінійної оптимізації параметрів моделі комплексоутворення з використанням даних 1H ЯМР-спектроскопії: метод Нелдера-Міда, метод “імітації відпалу”. Виявлено, що гетероасоціація ароматичних лігандів, яка супроводжується утворенням міжмолекулярного водневого зв’язку в 1:1 гетерокомплексі, характеризується вираженим антикооперативним ефектом, зумовленим стереоспецифічністю H-зв’язку та виявляємому на рівні тримерних 1:1:1 гетерокомплексів.