Гидрофобный вклад в свободную энергию комплексообразования ароматических лигандов с ДНК

Abstract

Рассчитана гидрофобная составляющая энергии комплексообразования двуспиральной ДНК с биологически активными ароматическими соединениями с использованием двух полуэмпирических методик – корреляций гидрофобной энергии с изменениями теплоемкости (ΔСр) и площади поверхности, доступной для растворителя (SASA). Вычислены площади данных поверхностей для свободных лигандов и олигомеров ДНК, раскрученных дуплексов ДНК и комплексов ДНК–Лиганд. Найдены изменения полярной и не полярной площадей по верхностей молекул, доступных для растворителя, присвязывании лигандов с ДНК. Рассчитаны гидрофобные вклады на обоих этапах комплексообразования. Показано, что расчет гидрофобной энергии по методу SASA является более корректным, чем метод ΔСр, для ДНК-интеркалирующих лигандов.

The hydrophobic component of complexation energy of double-stranded DNA with biologically active aromatic compounds was calculated using two semi-empirical methods – correlations of hydrophobic energy with changes of a heat capacity (ΔCp) and solvent-accessible surface area (SASA). These surface areas were calculated for free ligands and DNA oligomers, unwound DNA duplexes and DNA-ligand complexes. The changes of polar and non-polar SASAs of molecules upon binding ligands to DNA were found. The hydrophobic contribution at both complexation stages were calculated. It was shown that the calculation of hydrophobic energy by SASA method is more correct than (ΔCp) method for DNA-binding ligands.