Введение
I. Литературный обзор
1. Структура ДНК
1.1. Первичная структура ДНК
1.2. Вторичная структура ДНК
1.3. Третичная структура ДНК
2. Взаимодействие ДНК с ионами металлов
3. Взаимодействие ДНК с металлокомплексами
II. Материалы и методы
1. Электронная спектроскопия
2. Плавление
3. Флуоресценция
4. Материалы
III. Результаты и обсуждение
Выводы
Список использованной литературы
Металлокомплексы широко используются как противоопухолевые, противомикробные и противогрибковые препараты, искусственные нуклеазы, фотосенсибилизаторы. Связывание с молекулой ДНК или ее расщепление приводит к ингибированию синтеза макромолекулы в клетке. Этим обусловлена актуальность разработки новых комплексных соединений и исследования их взаимодействия с ДНК.
В настоящее время наибольший интерес представляют фенантролин и его производные, содержащие ионы переходных металлов. Известно, что такие металлокомплексы проявляют наибольшую активность против различных вирусов и бактерий, а также весьма эффективны как противоопухолевые препараты.
Данная работа посвящена изучению взаимодействия молекулы ДНК в растворе с новыми 1,10-фенантроцианиновыми комплексами Zn (II)
1. Иследованы спектры поглощения и флуоресценции двух новых соединений – комплексов Zn(II) с производными 1,10-фенантролина: бис-(1,10–фенантролин)-(1,10-фенантроцианин)-дицинка(II) ацетата (условное обозначение Zn7) и его предшественника – бис-(1,10–фенантролин)-цинка(II) ацетата (условное обозначение Zn8).
2. Изменения спектральных свойств соединений при рН 3–1,5 могут быть вызваны диссоциацией молекул фенантролина из металлокомплексов и протонированием фенантролина, а при рН 8–12 – замещением молекул воды в составе металлокомплексов ионами ОН–.
3. Спектральные данные свидетельствуют о комплексообразовании исследуемых соединений с ДНК. Один из предполагаемых типов связывания – интеркаляция.
Насыщения связывания не происходит при 0,1 < r < 18,4 для Zn8 и при 0,1 < r < 1,67 для Zn7. Возможно образование вторичных (димерных) комплексов исследуемых соединений на ДНК.
4. Образование комплекса с ДНК приводит к тушению флуоресценции Zn7 и Zn8. Это позволяет рассматривать возможность применения данных соединений для фотодинамической терапии
1. Касьяненко Н. А. Методическое пособие. Конформация биополимеров в растворе – СПб,
2005 – 80 с.
2. Березов Т. Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия – 3-е изд., перераб. и доп.– М: Медицина,
1998 – 704 с.
3. В. Зенгер. Принципы структурной организации нуклеиновых кислот – М: Мир, 1987 – 584 с.
4. Овчинников Ю.А., Биоорганическая химия – М., 1987 – с. 295-397.
5. Северин Е. С. Биохимия – 2003 – Режим доступа: http://biochemistry.ru/biohimija_severina
6. Nina Kasyanenko, Zhang Qiushi, Vladimir Bakulev, Mikhail Osolodkov, Petr Sokolov and Viktor
Demidov. DNA Binding with Acetate Bis(1,10-phenanthroline) silver(I) Monohydrate in a Solution
and Metallization of Formed Structures - Polymers 2017, 9, 211.
7. Georgi D. Dimitrov, Maria S. Atanassova. Synthesis and Spectroscopic Characterization of a
Complex of 1,10-Phenanthroline with Magnesium – Z. Anorg. Allg. Chem. 2003, 629 – pp. 12 –14.
8. D. A. Skoog, D. M. West, F. J. Holler, and S. R. Crouch, Analytical Chemistry: An Introduction,
7th ed., Chapters 21 and 22, pp. 547-592.
9. Natarajan Raman, RajkumarMahalakshmi. Bio active mixed ligand complexes of Cu(II), Ni(II) and
Zn(II): Synthesis, spectral, XRD, DNA binding and cleavage properties - Inorganic Chemistry
Communications 40 (2014), pages 157–163.
10. R.N. Jadeja, Mitesh Chhatrola, Vivek K. Gupta. Zn(II) coordination compounds derived from
4-acyl pyrazolones and 1,10 phenanthroline: Syntheses, crystal structures, spectral analysis and
DNA binding studies - Polyhedron 63 (2013), pp. 117–126.
11. N. Raman, R. Mahalakshmi, L. Mitu. Bio-sensitive activities of coordination compounds
containing 1,10-phenanthroline as co-ligand: Synthesis, structural elucidation and DNA binding
properties of metal(II) complexes - Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular
Spectroscopy 131 (2014), pp. 355–364.
12. Changlin Liu, Ming Wang, Tianle Zhang, Hongzhe Sunc. DNA hydrolysis promoted by di- and
multi-nuclear metal complexes - Coordination Chemistry Reviews 248 (2004), pp. 147–168.
13. Hong Xu, Yi Liang, Peng Zhang, Fen Du Bing-Rui Zhou, Jun Wu, Jian-Hong Liu Zhi-Gang
Liu, Liang-Nian Ji. Biophysical studies of a ruthenium(II) polypyridyl complex binding to DNA
and RNA prove that nucleic acid structure has significant effects on binding behaviors - J Biol Inorg
Chem (2005), pp. 529–538.
14. Bao-Yan Wu, Li-Hua Gao, Zhi-Ming Duan, Ke-Zhi Wang. Syntheses and DNA-binding
studies of two ruthenium(II) complexes containing one ancillary ligand of bpy or phen:45
[Ru(bpy)(pp[2,3]p)2](ClO4)2 and [Ru(phen)(pp[2,3]p)2](ClO4)2 - Journal of Inorganic Biochemistry
99 (2005), pp. 1685–1691.
15. Mudasir, Karna Wijaya, Endang Tri Wahyuni, Hidenari Inoue, Naoki Yoshioka. Base-specific
and enantioselective studies for the DNA binding of iron(II) mixed-ligand complexes containing
1,10-phenanthroline and dipyrido[3,2-a:2’,3’-c]phenazine - Spectrochimica Acta Part A 66 (2007),
pp. 163–170.
16. Морошкина Е. Б., Касьяненко Н. А. Взаимодействие макромолекул с лигандами – СПб,
1998 – 78 с.
17. Albert Bolhuis, Janice R. DNA as a target for antimicrobials - Bioorganic Chemistry 55 (2014),
pp. 51–59.
18. Демидов В. Н. Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора
химических наук. Электрон-избыточные 1,10-фенантроцианиновые комплексы d-элементов:
закономерности образования, спектральные свойства, структурно-термодинамическое
подобие – СПб, 2010 – с. 30-31.
19. Сибилева М. А., Морошкина Е. Б. Руководство к лабораторному практикуму по
молекулярной биофизике – 2006.
20. Веденов А. А., Дыхне А. М., Франк-Каменецкий М. Д. Переход спираль-клубок в ДНК –
Том 107, вып. 3, 1971 – с. 479-519.
21. Волькенштейн М. В. Биофизика – М.:Наука, 1988 – 593 с.
22. Michael T. Bjorndal, D. Kuchnir Fygenson. DNA Melting in the Presence of Fluorescent
Intercalating Oxazole Yellow Dyes Measured with a Gel-Based Assay - Biopolymers 65, 2002 –
pp. 40–44.
23. Дж. Лакович. Основы флуоресцентной спектроскопии – М.: Мир, 1986 – 488 с.
24. Конев С. В., Волотовский И. Д. Фотобиология – М.: Изд-во БГУ им. Ленина, 1979 –
384с.
25. Николаев А. И. Влияние металлокомплексов на структуру и фоточувствительность ДНК
– СПб, 2015 – 128 с.
26. Осинникова Д.Н. Взаимодействие молекулы ДНК с синтетическими аналогами
антибиотиков и алкалоидов различной структуры. Диссертация на соискание ученой степени
канд. физ.-мат.наук, СПбГУ, 2016