Самоассоциация молекул дезоксиолигонуклеотида d(GpApCpApTpGpTpC) в водном растворе: термодинамический анализ образования дуплекса октамера по данным ¹Н-ЯМР

Abstract

Изучена самоассоциация молекул дезоксиоктануклеотида d(GpApCpApTpGpTpC) в водном растворе методом одномерной и двухмерной ¹Н-ЯМР спектроскопии (500 и 600 МГц). Двухмерная гомоядерная ПМР спектроскопия (2M-TOCSY и 2M-NOESY) использована для полного отнесения сигналов протонов дезоксиолигонуклеотида. Измерены концентрационные (при температурах T₁ – 298 К и Т₂ –308 К) и температурные зависимости химических сдвигов протонов октамера. Экспериментальные результаты проанализированы с помощью предложенной методики на основе димерной модели ассоциации молекул. Определены равновесная константа самоассоциации, температура плавления дуплекса, термодинамические параметры ΔН и ΔS реакции образования, дуплекса октамера в водном растворе. Проведен сравнительный анализ характеристик самоассоциации дезоксиолигонуклеотида d(GpApCpApTpGpTpC) с полученными ранее данными для дезокситетрануклеотидов различной последовательности оснований в цепи.

Вивчено самоасоціацію молекул дезоксиоктануклеотиду d( GpApCpApTpGpTpC) у водному розчині методом одно- та двомірної ¹Н-ЯМР спектроскопи (500 та 600 МГц). Двомірну гомоядерну ПМР спектроскопію (2M-TOCSY і 2M-NOESY) використано для повного віднесення сигналів протонів дезоксиолігонуклеотиду. Виміряно концентраційні (при температурах Т₁ –298 К тa Т₂ – 308 К) і температурні залежності хімічних зсувів протонів октамера. Експериментальні результати проаналізовано за допомогою запропонованої методики на основі димерної моделі асоціації молекул. Визначено рівноважну константу самоасоціації, температуру плавлення дуплексу у термодинамічні параметри ΔН і ΔS реакції утворення дуплексу октамера у водному розчині. Здійснено порівняльний аналіз характеристик самоасоціації дезоксиолігонуклеотиду d(GpApCpApTpGpTpC) з отриманими раніше даними для дезокситетрануклеотидів різної послідовності основ у ланцюгу.

Self-association of deoxyoctanucleotide 5'-d(GpApCpApTpGpTpC) in aqueous solution has been studied by one-dimensional and two-dimensional ¹H-NMR spectroscopy (500 and 600 MHz). Two-dimensional homonudear PMR spectroscopy (2D-TOCSY and 2D-NOESY) was used for complete assignments of deoxyoligonucleotide proton signals. Concentration (at temperatures T₁ – 298 K and T₂ – 308 K) and temperature dependences of proton chemical shifts of the octamer have been measured. Experimental results have been analysed using the proposed method based on a dimer model of association of the molecules. Equilibrium association constant, malting temperature of the duplex, thermodynamical parameters ΔH and ΔS of the reaction of duplex formation of the octamer in aqueous solution liave been determined. A comparative analysis has been made of the characteristics of the self-association of the deoxyoligonucleotide d(GpApCpApTpGpTpC) with previous data for deoxytetranucleotides of different