Запропоновано двосайтову модель гетероасоціацій, а також новий підхід для проведення аналізу багатокомпонентних розчинів ароматичних біологічно активних сполук (БАС) з урахуванням всіх можливих міжмолекулярних взаємодій компонент суміші. В системах вітамін - кофеїн - нікотинамід і антибіотик - вітамін - кофеїн показано потенційну можливість регулювання біологічної активності. Проведено теоретичний аналіз інтерцепторно-протекторної дії в трикомпонентних сумішах ароматичних БАС і ДНК. Наведено рекомендації для використання результатів теоретичного аналізу за різних умов експерименту. Розроблено схему кількісного оцінювання відносного біологічного ефекту у комбінаціях ароматичних БАС.

  Скачати повний текст

Одержано структурні та термодинамічні параметри асоціації молекул і їх комплексоутворення з ДНК. Показано внесок різноманітних фізичних взаємодій у стабілізацію комплексів. Запропоновано новий підхід для аналізу багатокомпонентних розчинів ароматичних БАС з урахуванням всіх можливих міжмолекулярних взаємодій компонентів суміші. Створено фізичну модель спільного зв'язування різноманітних ароматичних БАС з ядерною ДНК, на підставі якої проведено аналіз спільного зв'язування різноманітних комбінацій ароматичних БАС у групах Кофеїн-БАС-ДНК, Вітамін-БАС-ДНК та Антибіотик-Антибіотик-ДНК. Для досліджуваних груп продемонстровано потенційну можливість регулювання біологічної активності у комбінації ароматичних сполук і кількісної оцінки очікуваного біологічного ефекту.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Проаналізовано різні моделі зв'язування у розглянутих системах. Визначено оптимальні моделі, термодинамічні та стехіометричні параметри зв'язування біологічно активних речовин з полімерними матрицями. Показано, що теофілін, кофеїн, цитидин і його біологічно активні аналоги утворюють на ДНК один тип комплексів і не інтеркалюють у ДНК. Показано, що вони зменшують кількість агрегованого на НК ліганду-мітки. Проведено аналіз на прикладі систем ActII - ДНК - бромистий етидій ActII - ДНК - Хоехст 33258. Показано, що за присутності бромистого етидію зменшується кількість інтеркальованого в ДНК ActII, а за присутності Хоехста 33258 - мономерно зв'язаного в жолобі.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

З метою одержання флуоресцентних зондів для детекції нуклеїнових кислот (НК) за одно- та двофотонного збудження розроблено хімічні підходи до синтезу нових стирилціанінів з ефекторними групами та димерних барвників. Синтезовано й охарактеризовано понад 50 барвників. Уперше синтезовано 4-оксо-4,6,7,8-тетрагідропіроло[1,2-a]тієно[2,3-d]піримідино- та імідазо[1,2-a]піридиностирилціаніни. Виявлено, що стирилціанінові барвники на основі 4-оксо-4,6,7,8-тетрагідропіроло[1,2-a]тієно[2,3-d]піримідину виявляють селективність до РНК та мають великі значення перерізу двофотонного поглинання в її присутності. Вивчено вплив довжини та будови лінкеру димерних стирилціанінів на спектрально-люмінесцентні властивості їх комплексів з НК. З'ясовано, що димерні стирилціаніни зі сперміновим лінкером у присутності НК значно підвищують інтенсивність флуоресценції й ефективно двофотонно збуджуються в комплексах з ДНК. За допомогою спектрально-люмінесцентних методів вивчено механізм взаємодії 2-(n-диметиламіностирил)бензотіазолового барвника та його димерів з ДНК. Показано, що одержані стирилціаніни проникають в клітини та можуть бути використані у флуоресцентній мікроскопії для візуалізації НК. Запропоновано ряд барвників для практичного використання як флуоресцентні зонди для детекції НК за одно- та двофотонного збудження.

  Скачати повний текст

На підставі експериментальних даних ЯМР-спектроскопії і різноманітних моделей молекулярної асоціації досліджено самоасоціацію у водному розчині ароматичних молекул - барвників, антибіотиків і дезоксиолігонуклеотидів, які відрізняються нуклеотидним складом, довжиною і вторинною структурою. Параметри самоасоціації ароматичних молекул суттєво залежать від структури їх хромофорів, а стабільність дуплексів ДНК - від нуклеотидного складу та числа піримідин-пуринових дільниць в послідовності. Проведено дослідження коплексоутворення типових інтеркаляторів - бромистого етидію та дауноміцину з дезоксиолігонуклеотидами. Встановлено характерні особливості сиквенс-специфічного зв'язування ліганду з ДНК і геометрії різних типів молекулярних комплексів. Розраховано внески різноманітного типу реакцій у сумарні теплові і ентропійні ефекти. Обговорено особливості комплексоутворення лігандів з одноланцюговими дезоксиолігонуклеотидами та шпильковою структурою ДНК у водному розчині.

  Скачати повний текст

Проаналізовано спектри поглинання, люмінесценції, збудження люмінесценції розчинів алкалоїдів і препарату амітозин без і за присутності ДНК. Показано, що берберин і сангвінарин зв'язуються з ДНК. З апроксимації експериментальних залежностей згідно рівнянь зв'язування одержано параметри комплексоутворення берберину та сангвінарину з ДНК. Спектральних проявів взаємодії хелідоніну з ДНК не зафіксовано. Взаємодія амітозину з ДНК досить складна внаслідок багатокомпонентного складу препарату. Найбільший внесок у цю взаємодію з досліджених алкалоїдів вносить берберин. Одержано спектри ІЧ-поглинання та комбінаційне розсіяння світла берберину.

  Скачати повний текст

Методами ІЧ-спектроскопії та п'єзогравіметрії досліджено гідратно-залежний процес формування канонічних форм синтетичних полінуклеотидів і природних ДНК різного AT/GC - складу, а також визначено центри їх гідратації та інтервали структурних переходів. Послідовний облік надлишкової енергії виявив основні типи взаємодії у системі нуклеїнова кислота - вода. Незалежно від нуклеотидного складу взаємодія молекул води з азотистими основами та сахарофосфатним ланцюгом складає 70 - 75 % від загальної ентальпії стабілізації спіральних структур, водневі зв'язки у парах основ - 25 - 30 %, інші типи взаємодії - близько 5 %. Термодинамічний аналіз структурних переходів, індукованих змінною гідратації показав, що підвищена термостабільність GC-збагачених зразків визначається їх взаємодією з молекулами води. Зміни ентропії свідчать про те, що за незначного вмісту води (Р-форма) нуклеїнові кислоти частково упорядковані. Низькотемпературне дослідження вологих плівок ДНК довело, що зворотні структурні зміни ДНК у процесі охолодження пов'язані з молекулами води гідратної оболонки. Внаслідок оцінки зменшення довжин водневих зв'язків ДНК - вода та вода - вода пояснили причини скорочення поперечних розмірів жолобків ДНК внаслідок зниження температури. Встановлено залежність розміру внутрішньої гідратної оболонки від кількості домішкової солі.

  Скачати повний текст

Проведено порівняльний аналіз функціональних і регуляторних особливостей кінази рибосомного білка. Виявлено відмінності динаміки мітоген-індукованої активації в період ранньої відповіді клітин на дію індуктора. Детальний аналіз мутантних рекомбінатних форм S6К1 і S6К2 дозволив запропонувати механізм, який пояснює різну чутливість цих форм кінази до інгібування рапаміцином. Досліджено особливості активації рекомбінантних повнорозмірних і делетованих форм S6К1 і S6К2 у відповідь клітин на дію форболових ефірів. Вперше показано специфічність фосфорилюння С-кінцевого регуляторного району S6К2 за участю різних ізоформ протеїнкінази. Отримані дані вказують на існування диференційних механізмів модуляції сигнальних шляхів, які опосередковують активацію S6К1 і S6К2 в клітині.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Розглянуто питання експериментального вивчення взаємодії біологічно активних лігандів актиноцинового похідного актиноцил-біс-(діметиламіноетил) аміна (Act II) і біологічно активного нуклеозиду 6-азацитідіну (6AZC) з молекулами ДНК. Розроблено нову методику аналізу спектрофотометричних концентраційних залежностей щодо систем біологічно активний ліганд - поліелектроліт. Проаналізовано різні моделі зв'язування в розглянутих системах, визначено оптимальні моделі та термодинамічні параметри зв'язування біологічно активних речовин з полімерними матрицями. З'ясовано, що Act II утворює на всіх досліджених ДНК три типи комплексів: агрегати, мономерно зв'язаний зовнішній тип комплексу та інтеркаляція. Доведено, що 6AZC не зв'язується з цілком денатурованого зразками ДНК, але взаємодіє з нативною та частково денатурованою ДНК. Уперше показано, що процес зв'язування 6AZC із ДНК, виділеної з опромінених тварин, є ендотермічним і відбувається за рахунок енергії гідрофобних взаємодій.

  Скачати повний текст

За допомогою неемпіричних квантово-хімічних методів, що враховують кореляцію електронів, вперше передбачено значну електронну поляризацію основ ДНК водним оточенням і встановлено, що основам (ізольованим та у складі нуклеотиду) притаманна конформаційна гнучнкість, тобто властивість утворювати непласкі конформації за кімнатної температури. Вперше показано, що потенціал іонізації та спорідненість до протону ізольованих основ ДНК можуть бути розраховані з експериментальною точністю у порівнянні з нетрудомісткими квантово-хімічними наближеннями та використані для передбачення аналогічних властивостей модифікованих основ ДНК, нуклеозидів і нуклеотидів. Вперше вивчено термодинамічні та кінетичні закономірності, які характеризують внутрішньо- та міжмолекулярне перенесення протону в ізольованих і гідратованих основах ДНК та у їх водневозв'язаних парах за фізіологічної температури. Даний факт використано для оцінювання внеску таутомерії основ ДНК у частоту спонтанних точкових мутацій у бактеріях Escherichia coli.

  Скачати повний текст

Виміряно диференційні УФ-спектри металокомплексів, що дозволило визначити вплив іонів на конформацію полінуклеотидів, а також встановити міста зв'язування іонів. Запропоновано структуру комплексу, що утворюється, та механізм викликаного іонами руйнування спіралі. Зазначено, що у широкому діапазоні концентрацій іонів одержано діаграми конформаційних рівноваг. Наведено розрахунки констант зв'язування іонів з одно- та багатоланцюговими спіралями. Встановлено, що одержані значення констант зв'язування дозволили у межах теорії лігандів пояснити деякі особливості фазових діаграм. Зареєстровано утворення компактних часток у присутності високої концентрації іонів металів та визначено їх розміри.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Вперше проведено реакцію пірилоціанінів з амінами за умов, що не спричиняють руйнування більшості біомолекул. Встановлено час перебігу даної реакції з різними амінокислотами, вивчено вплив природи амінокислоти, температури, pH середовища, природи буфера та розчинника на перебіг реакції. Показано, що у процесі реакції кон'югації пірилоціанінів з біомолекулами з використанням триетиламонійацетатного буферу не відбуваються побічні реакції з екзоциклічними аміногрупами нуклеотидних основ і бічними функціональними групами амінокислот. На підставі дослідження впливу будови пірилоціанінів на перебіг реакції з аміногрупою біомолекул і спектрально-люмінісцентних властивостей утворюваних піридоціанінів запропоновано низку пірилоціанінів для кон'югації з біомолекулами. Синтезовано модельні кон'югати ціанінових барвників з олігонуклеотидами та білками, досліджено спектрально-люмінісцентні властивості даних кон'югатів. Наведено для практичного використання зручний метод кон'югації пірилоціанінів з біомолекулами.

  Скачати повний текст

Одержано структурні та термодинамічні параметри самоасоціації дезоксигексануклеотиду d(GCTAGC). Виявлено умови утворення шпилькових структур гексамерами дезоксирібонуклеїнової кислоти (ДНК) з довільною послідовністю дінуклеотидної петлі. Розраховано структурні й енергетичні параметри комплексоутворення дуплексу гексамеру d(GCTAGC) з дауноміцином. Одержано структурні характеристики комплексу гепатамерної шпильки d(GCGAAGC) з дауноміцином. Розраховано структурні й термодинамічні параметри зв'язування різних конформерів дезоксигептануклеотиду d(GCGAAGC) з новантроном. Встановлено причини зниження температури плавлення шпильки d(GCGAAGC) під час зв'язування з БАС.

  Скачати повний текст

Запропоновано три нові варіанти синтезу гомо-n-мерних монометинціанінових барвників. Вперше синтезовано низку нових гомодимерних ціанінів і гомотримерних монометинціанінових барвників. Спектрально-люмінесцентними методами досліджено особливості взаємодії отриманих гомо-n-мерних ціанінів із ДНК. Вивчено вплив агрегаційних процесів на спектрально-люмінесцентні властивості комплексів гомо-n-мерних ціанінових барвників із НК. Показано, що наявність агрегаційних процесів значно підвищує чутливість флуоресцентної детекції на довжині хвилі випромінювання мономерної форми барвника за рахунок зростання співвідношення сигнал/шум. Проведено комп'ютерне моделювання геометричної структури агрегатів гомо-n-мерних монометинціанінів і розрахунки електронних переходів останніх. Квантово-хімічним розрахунками підтверджено можливість існування міжмолекулярних агрегаційних комплексів, утворених взаємодією трьох хромоформів, два з яких належать одній молекулі. Показано, що досліджені ціанінові барвники можуть бути використані як флуоресцентні зонди для визначення НК у розчині та під час електрофорезу в агарозному гелі.

  Скачати повний текст

На підставі використання методу ІК-Фур'є спектроскопії матричної ізоляції та квантово-хімічних ab-initio розрахунків вивчено конформацію структурних компонентів ДНК та РНК. Для проведення досліджень за методом спектроскопії матричної ізоляції таких термонестійких молекул, як цукри та нуклеозиди, створено спеціальну комірку. Вивчено конформаційну поведінку модифікованого нуклеозиду та синцитолу. Встановлено значну антивірусну активність синцитолу. Виявлено, що конформація цієї молекули подібна до такої ж інших канонічних нуклеозидів, що досліджувались. Запропоновано механізм антивірусної дії синцитолу.

  Скачати повний текст

З використанням спектральних методів проведено експериментальне дослідження процесів агрегації деяких ціанінових барвників у водних розчинах, а також особливостей утворення зв'язаних з ДНК агрегатів даних сполук. Встановлено, що довгохвильова флуоресценція досліджуваних монометинових ціанінових барвників у водних розчинах, а також за присутності ДНК належить їх H-агрегатам. З'ясовано, що утворення агрегатів H-типу досліджуваних монометинціанінових барвників за присутності ДНК відбувається шляхом взаємодії незв'язаної молекули барвника з іншою, вже зв'язаною з ДНК у вигляді мономера.

  Скачати повний текст