Диссертация (1149296), страница 11
Текст из файла (страница 11)
Можно предположить, что именноположение этой группы оказывает значительное влияние на способ их связыванияс макромолекулой.Наибольшее сродство к ДНК имеет производное без метильной группы(соединение 8). При r ˂ 0.2 имеет место интеркаляционное связывание. Приувеличении содержания лиганда в комплексе возникает вторичное связывание собразованием димеров на поверхности двойной спирали. Отсутствие метильныхзаместителей в структуре этого соединения значительно увеличивает егоспособность к образованию агрегатов по сравнению с соединениями 6 и 7.Наличие метильной группы на индольном кольце (соединение 7) заметноуменьшает сродство лиганда к ДНК и препятствует его интеркаляции в двойнуюспираль ДНК.
К сожалению, проведенные исследования не позволяют установитьточную локализацию связанного лиганда на поверхности двойной спирали ДНК.69Наибольшее влияние на сродство индольного производного изохинолина кДНК оказывает метильная группа при ее расположении на изохинолиновомхромофоре. В этом случае заметно уменьшается способность соединенияобразовывать димеры на поверхности ДНК. В то же время, при большом избыткемест связывания, это соединение взаимодействует с ДНК интеркаляционнымспособом.Сопоставляя полученные результаты для всех исследованных соединений,можно сделать вывод, что интеркаляция индольных производных изохинолинаосуществляется в основном за счет индольного кольца.
В то же времяобразование димеров и даже агрегатов на поверхности ДНК со значительнымувеличением сродства к макромолекуле происходит за счет изохинолиновогохромофора. Возможно, это вызвано тем, что положение метильной группы влияетна конформацию молекулы лиганда.3.2. Пирроло-изохинолиныВторая группа исследованных производных изохинолина [142] имеет болеепротяженный гетероциклический хромофор за счет пиррольного кольца(рис.
3.14).Рис. 3.14. Структура пирроло-изохинолинов.Соединение 9 и 10. Так же, как и в случае индольных заместителейизохинолина, в присутствии ДНК в растворе наблюдаются характерныеизменения интенсивности и положения максимума длинноволновой полосыпоглощения соединений, свидетельствующие об образовании комплекса ДНК-70лиганд (рис.3.15 и 3.16). Все спектры имеют общую изобестическую точку, чтопозволяет сделать предположение об одном типе связывания этих соединений сДНК в условиях эксперимента.СДНК=00,40(1.71)(0.88)(0.60)(0.45)(0.37)0,350,300,25D(0.32)0,20(0.28)(0.22)(0.18)(0.04-0.15)0,150,100,050,00300320340360380400нмРис.
3.15. Спектры поглощения при титровании соед. 9 при постояннойконцентрации лиганда, равной 2.4·10-5М, 0≤ Сднк ≤ 5.7·10-4М, µ=0.001, цифры вскобках соответствуют значению Слиг/СДНК.СДНК=00,35(8.21)(4.65)(3.03)(2.08)(1.52)(1.13)0,300,25(0.86)D0,200,150,10(0.58)(0.37)(0.45)(0.04)(0.24)0,050,00300320340360380, нмРис. 3.16. Спектры поглощения при титровании соед.10 при постояннойконцентрации лиганда, равной 2.79·10-5М, 0≤Сднк≤6.9·10-4М, µ=0.001, цифры вскобках соответствуют значению Слиг/СДНК.71Наличие изобестической точки позволяет построить кривые связывания сДНК (рис.3.17) и рассчитать параметры связывания: константу связывания иколичество мест связывания, приходящееся на пару оснований ДНК, n=rmax.Изотермы Скэтчарда изображены на рис.
3.18. Значения термодинамическихпараметров связывания соединения 9 рассчитывали по модели идентичныхнезависимых мест связывания (2.3) и модели с исключенными местамисвязывания (2.4). Результаты представлены в таблице 3.4. При титрованиисоединения 10 оказалось невозможным получение экспериментальных точек наизотерме связывания при r˂0.2.
В связи с этим оценку константы связывания помодели с исключенными местами связывания делали с помощью выраженияkсв=lim(r/Cлиг) при r→0, а l=lim(1/r) при r/Cлиг→0. Полученные параметрысвязывания соединения 10 с ДНК приведены в таблице 3.4.0,5020,450,400,3510,30r0,250,200,150,100,050,000,00,51,01,52,02,53,0Ссвоб , 10-5 МРис. 3.17. Кривые связывания соед. 9 (1) и соединения 10 (2) с ДНК.72335 -1r/Cсвоб 10 м221100,10,20,30,40,5rРис. 3.18. Изотермы связывания соед.9 с ДНК в координатах Скэтчарда 1аппроксимация по модели Скэтчарда соед.9, 2-по модели МакГи и Фон Хиппелясоед.9, 3- аппроксимация по модели Скэтчарда соед.10.Калориметрическое титрование раствора ДНК соединениями 9 и 10представлено на рис. 3.19 и 3.20, соответственно.Рис.
3.19. Термограмма титрования ДНК соединением 9 при Слиг=4·10-4М,Сднк=2·10-4М, µ=0.001.73Рис. 3.20. Термограмма титрования ДНК соединением 10 при Слиг=6·10-4М,Сднк=9·10-5М, µ=0.001.Результаты ИКТ раствора ДНК растворами соединения 9 и 10 в видезависимостиудельнойтеплотыкомплексообразованияотсоотношенияконцентраций лиганд/ДНК представлены на рис. 3.21 и 3.22, соответственно.2Q/кол-во в-ва, ккал/моль0-2-4-6-8-100,00,10,20,30,40,50,6Cлиг/CДНКРис.
3.21. Калориметрическая изотерма связывания соединения 9 с ДНК:зависимость удельной теплоты, выделившейся при каждой инъекции соединения,от отношения Слиг/CДНК. Сплошная линия соответствует модели идентичныхнезависимых мест связывания.74Q/кол-во в-ва, ккал/моль20-2-4-60,00,20,40,60,81,01,2Cлиг/CДНКРис. 3.22. Калориметрическая изотерма связывания соединения 10 с ДНК:зависимость удельной теплоты, выделившейся при каждой инъекции соединения,от отношения Слиг/CДНК. Сплошная линия соответствует модели идентичныхнезависимых мест связывания.Монотонное уменьшение выделенной удельной теплоты с ростомсоотношения Слиг/CДНК свидетельствует об одном типе связывания соединений 9 и10 с ДНК.Результатырасчетатермодинамическихпараметровсвязывания,проведенные на основании модели идентичных независимых мест связывания,приведенные в таблице 3.4, показывают, что константа связывания и количествомест связывания по данным СФТ заметно выше соответствующих параметров,вычисленных по данным ИКТ.
Можно предположить, что различия в значенияхпараметров, определенных с помощью СФТ и ИКТ, обусловлены различием виспользуемых концентрациях взаимодействующих компонентов и в процедуретитрования.75Таблица 3.4. Термодинамические параметры взаимодействия соединений с ДНК.СоединениеМетод999101010СФТ (2.3)СФТ (2.4)ИКТСФТ (2.3)СФТ (2.5)ИКТΔH, ккал/моль K ,105M-1-8.1±0.3-7.3±0.44.2±0.32.3±0.11.0±0.14.7±0.32.2±0.50.77±0.17nl0.36±0.042.24±0.060.25±0.010.48±0.042.1±0.10.22±0.04-Соединение 11. В присутствии ДНК в растворе наблюдаются те жехарактерные изменения интенсивности и положения максимума длинноволновойполосы поглощения соединения, что и в случае других соединений этой группы,свидетельствующие об образовании комплекса ДНК-лиганд (рис.3.23).0,5СДНК=00,4(6.48)(3.14)(2.11)D0,30,20,1(1.04)(0.54)(0.86)(0.04-0.30)0,0300320340360380нмРис.
3.23. Спектры поглощения при титровании соед. 11 при постояннойконцентрации лиганда, равной 2.79·10-5М, 0≤СДНК≤6.9·10-4М, µ=0.001, цифры вскобках соответствуют значению Слиг/СДНК.Наличие изобестической точки позволяет построить кривую связыванияэтого соединения с ДНК (рис.3.24) и изотерму связывания в координатахСкэтчарда (рис.
3.25).761,61,41,2r1,00,80,60,40,20,00,00,20,40,60,81,01,21,41,61,82,02,21,82,0Cсвоб, 10-5 МРис. 3.24. Кривая связывания соед. 11 с ДНК.3,53,0r/C своб, 105 М2,52,01,51,00,50,00,00,20,40,60,81,01,21,41,6rРис. 3.25. Изотерма связывания соед. 11 в координатах Скэтчарда.Несмотря на наличие изобестической точки в спектрах СФТ, отсутствиенасыщения кривой связывания и значительная вогнутость изотермы связываниясвидетельствуют о наличии более, чем одного типа связывания этого соединенияс ДНК. Это возможно только в том случае, если молекулы лиганда, связанныеразными способами, спектрально не различимы.Калориметрическоепредставлено на рис. 3.26.титрованиераствораДНКсоединением1177Рис. 3.26. Термограмма титрования ДНК соединением 11 при Слиг=6·10-4М,Сднк=9·10-5М, µ=0.001.Изотерма связывания представлена на рис.3.27.Видно, что первичноемонотонное уменьшение выделенной удельной теплоты с ростом соотношенияС11/CДНК прекращается при С11/CДНК =0,5 и появляется некоторый рост величинывыделенной удельной теплоты, что свидетельствует о появлении еще одного типасвязывания.Изполученнойизотермысвязываниямыпровелирасчеттермодинамических параметров первичного типа связывания (в области С11/CДНК<0,50) на основании модели модели идентичных независимых мест связывания.782Q/кол-во в-ва, ккал/моль0-2-4-6-8-100,00,20,40,60,81,01,2Cлиг/CДНКРис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
