Механизмы изменения флуоресцентных свойств соединений фурокумаринового и карбазольного рядов при взаимодействии с ДНК

• Автор: Ковалева, Мария Владимировна
• Шифр специальности: 03.00.23
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 103 с.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение

Глава 1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР.

1.1.Образование комплексов красителей с ДНК.

1.1.1 Общие положения

1.1.2. Элементы генотоксичности фармпрепаратов

1.1.3.Исследование комплексообразования фурокумаринов.

1.1.4.Особенности комплексообразования карбазольных красителей с ДНК.

1.2.Спектральные свойства лигандов и их комплексов с ДНК.

1.2.1. Общие положения

1.2.2. Механизмы изменения флуоресцентных свойств лигандов

1.2.3. Влияние на взаимодействия лигандов с ДНК параметров среды и микроокружения
Глава 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
2.1. Материалы и реактивы.
2.2. Спектральные методики.
2.3. Расчет квантовых выходов соединений в различных средах
2.4. Определение параметров связывания комплекса ДНКлиганд
Глава 3. СПЕКТРАЛЬНЫЕ СВОЙСТВА КРАСИТЕЛЕЙ И ИХ КОМПЛЕКСОВ
С ДНК.
3.1. Спектральные характеристики соединений в средах различного состава.
3.1.1. Соединения фурокумаринового ряда.
3.1.2. Соединения карбазольного ряда
3.2. Исследование комплексов с НК.
3.2.1. Соединения фурокумаринового ряда.
3.2.2. Соединения карбазольного ряда
Глава 4. Обсуждение результатов
Литература


Исследованию реакций лигандовнеинтеркаляторов в комплексе с субстратами, сопровождающихся изменениями их флуоресцентных свойств, был посвящен ряд работ ,,,,, и др. Вместе с тем, несмотря на то, что взаимосвязь структуры субстрата и характера взаимодействия в системах подобного класса для неинтеркаляторов в определенной степени изучена, в настоящее время, практически отсутствуют основные положения, позволяющие достаточно полно объяснить механизмы изменения флуоресцентных свойств интеркалирующих лигандов, при взаимодействии с субстратом и, исходя из этого, принципы конструирования новых флуоресцентных ДНКзондов. Отсутствует и достаточно теоретически обоснованный метод выбора химической структуры активного флуорофораинтеркапятора на нуклеиновые кислоты, что может быть использовано в ряде биотехнологических процессов. Для решения поставленных проблем, в настоящей работе исследовались при взаимодействии с ДНК два ряда вновь синтезированных планарных соединений фурокумариновые производные, являющиеся, как известно, эффективными флуорофорами, и производные карбазола, близкие к структуре идеальных интеркаляторов. Научная новизна и практическая значимость полученных результатов. В данной работе были впервые изучены как в свободном состоянии, так и при взаимодействии с ДНК соединения фурокумаринового и карбазольного рядов, имеющие в качестве терминальных заместителей электроноакцепторные группы. В результате исследования впервые было показано, что производные псоралена имеют меньшую степень связывания с ДНК, по сравнению с производными ангелицина. Среди фурокумаринов большее сродство к полинуклеотиду обусловлено наличием сопряженной системы с терминальной ацетильной группой. При исследовании ряда карбазольных производных впервые было установлено, что для создания эффективного флуорофора с дибензопиррольным ядром необходимо наличие сильного элекгроноакцепторного заместителя. ДНК и увеличить спектральный диапазон, который может быть использован для определения продуктов ГТЦР. Работа является значительным вкладом в разработку новых эффективных ДНК индикаторов для биотехнологических процессов. Данная работа проводилась в соответствии с координационным планом М3 РФ и РАМН по комплексной проблеме Злокачественные новообразования. Объем и структура диссертации. Диссертационная работа состоит из введения и 4 глав из которых первая посвящается обзору литературы, вторая описанию методов исследования, третья результатам собственных спектральных исследований рассматриваемых красителей в водной и спиртовой средах и при взаимодействии с ДНК в средах различного состава, четвертая обсуждению полученных результатов. Работа изложена на 3 страницах машинописного текста, содержит рисунков и таблиц. Библиографический указатель включает работы, в том числе на иностранном языке. Глава 1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР. Образование комплексов красителей с ДНК. Общие положения. Химические соединения, проявляющие биологическую активность при взаимодействии с нуклеиновыми кислотами, являются в настоящее время объектом интенсивных исследований. ДНК прочные, но обратимые нековалентные комплексы, связанные со способностью молекул лиганда прослаиваться между парами оснований ДНК, при этом происходит локальное раскручивание двойной спирали ДНК и ее удлинение . К ряду этих соединений относягся профлавин, этидий бромид, соединения акридинового ряда и др. ДНК, при этом структура нуклеиновой кислоты почти не нарушается ,. Примером могут служить такие соединения как нетропсин, ОАР1, НоесЬ12, Ноесз18 и другие производные бензимидозольного и фенилиндольного рядов. Например, соединения типа дистамицинэлипцин, нетропсин акридин и т. Соединения интеркалирующего класса представляют значительный интерес для исследования, т. ДНК обычно полностью подавляется ее репликация. Такие лиганды являются весьма эффективными при лечении наследственных, злокачественных и инфекционных заболеваний ,. Этот тип взаимодействия был исследован Лерманом для комплекса ДНКпрофлавин ,,. Две правые полинуклеотидные спирали переплетены так, что основания расположены внутри структуры, с фосфодиэфирным остовом снаружи.