Книги
чёрным по белому
Главное меню
Главная О нас Добавить материал Поиск по сайту Карта книг Карта сайта
Книги
Археология Архитектура Бизнес Биология Ветеринария Военная промышленность География Геология Гороскоп Дизайн Журналы Инженерия Информационные ресурсы Искусство История Компьютерная литература Криптология Кулинария Культура Лингвистика Математика Медицина Менеджмент Металлургия Минералогия Музыка Научная литература Нумизматика Образование Охота Педагогика Политика Промышленные производства Психология Путеводители Религия Рыбалка Садоводство Саморазвитие Семиотика Социология Спорт Столярное дело Строительство Техника Туризм Фантастика Физика Футурология Химия Художественная литература Экология Экономика Электроника Энергетика Этика Юриспруденция
Новые книги
Цуканов Б.И. "Время в психике человека" (Медицина)

Суворов С. "Танк Т-64. Первенец танков 2-го поколения " (Военная промышленность)

Нестеров В.А. "Основы проэктирования ракет класса воздух- воздух и авиационных катапульных установок для них" (Военная промышленность)

Фогль Б. "101 вопрос, который задала бы ваша кошка своему ветеринару если бы умела говорить" (Ветеринария)

Яблоков Н.П. "Криминалистика" (Юриспруденция)
Реклама

Супрамолекулярная химия - Стид Дж.В.

Стид Дж.В., Этвуд Дж.Л. Супрамолекулярная химия — М.: Академкнига, 2007. — 480 c.
ISBN 978-5-94628-305-2
Скачать (прямая ссылка): supramolekulyarnayahimiyat12007.djvu
Предыдущая << 1 .. 33 34 35 36 37 38 < 39 > 40 41 42 43 44 45 .. 156 >> Следующая


Связывание с переходными металлами с помощью координационных взаимодействий — далеко не единственный способ атаки на молекулу ДНК. Известно множество координационных соединений, называемых интеркаляторами, которые способны связываться с ДНК исключительно путем комбинации электростатического и 71—71-стэкинг-взаимодействий. Недавно показали, что плоскоквадратные комплексы Pt(II), содержащие плоские ароматические гетероциклические лиганды, например 2,2'-бипиридил, способны связываться с ДНК путем частичного

Me

[Rh(/?,/?-Me2trien)(phi)]3+

(2.13)

D-[Ru(phen)3]2+

(2.11)
2.7. ДНК

113

включения (интеркаляция) ароматического лиганда между нуклеооснованиями, взаимодействующими по типу л-я-стэкинга, со стороны большой бороздки. Подобная интеркаляция установлена для хиральных октаэдрических комплексов, например для [Ru(phen)3]2+ (2.11), где phen - 1,10-фенантролил, и, что важно, для правовращающих D-изомеров в правозакрученную спираль ДНК она предпочтительна.

Сродство интеркаляторов к ДНК может быть заметно усилено при увеличении площади поверхности интеркалирующих лигандов; так, величины констант связывания аналогичных комплексов с большой площадью поверхности dppz-лиганда (2.12) превышают IO6 M-1. Любую неоднозначность в природе связывания интеркаляторов с ДНК недавно исключила Ж. Бартон (J. Barton) из Калифорнийского технологического института (США), определившая кристаллическую структуру комплекса другого интеркалятора, [Rh(/?,/?-Me2trien)(phi)]3+ (2.13), связанного с центральной 5'-ТОСА-3'-областью олигонуклеотида, содержащей восемь пар оснований. Из структуры ясно видно, что phi-лиганд, интеркалированный в область данного нуклеооснования (рис. 2.36), участвует в формировании нескольких водородных связей между аксиальными группами аминного лиганда и соседними

Рис. 2.36. Два вида кристаллической структуры комплекса [Rh(/?,/?-Me2trien)(phi)]3+ (2.13), связанного внутри олигонуклеотида с восемью парами оснований. (Воспроизведено с разрешения Erkkila К.Е., Odom D.T., Barton J.K. Recognition and reaction of metallointercala-tors with DNA // Chem.Rev. 1999. Vol.99. P.2777-2795)
114

2. Супрамолекулярная химия жизни

гуаниновыми остатками. Примечательно, что структура, включающая водородные связи, была предсказана исследователями из группы Бартон; эта структура образовалась в результате успешной атаки сконструированного ими интеркалятора на область 5'-TGCA-3'. Константа связывания, соответствующая этому элегантному образцу молекулярного конструирования, очень велика (9- IO7 M-1). Пока еще применение интеркалирующих агентов для ДНК находится в стадии младенчества. Однако такой подход предполагает возможное введение флуоресцентных меток и для диагностирования повреждений, и для их залечивания, а также для увеличения чувствительности комплексов к окислительному и фотолитическому расщеплению.

Целый ряд хорошо известных полностью органических пептидов также связывается с ДНК. Антибиотики, например ионофор нонактин, так же как и природные продукты нетропсин и дистамицин А, способны связываться в пределах большой бороздки ДНК в определенной последовательности с образованием множества водородных связей. Пептиды имеют выраженную серповидную форму и лежат в пределах последовательностей, обогащенных AT, которые образуют водородные связи с атомами N(3) аденина и 0(2) тимина, рис. 2.37. Свободные энергии связывания равны ~53 кДж моль-1. Синтетическая податливость каркаса пептидов в антибиотиках этого типа позволяет легко изменять их структуру, благодаря чему были получены многочисленные синтетические производные пептидов.

Большая часть исследований в области супрамолекулярной химии посвящена поиску современных противораковых препаратов. Наиболее перспективное

Рис. 2.37. Водородное связывание нетропсина с 5'-ААТТ-3'-областью ДНК

+

NH2
2.8. Биохимическая самосборка

115

направление таких исследований — вероятно, поиск агентов, связывающих ДНК с помощью координационных взаимодействий и/или комбинированных водородных взаимодействий по Хугстену и я-я-стэкинга (интеркаляция ДНК).

Erkkila К.Е., Odom D.T., Barton J.K. Recognition and reaction of metallointercala-tors with DNA // Chem. Rev. 1999. Vol.99. P.2777-2795.

2.8 Биохимическая самосборка

Очевидно, что структура двойной спирали ДНК и способность ее молекулы развертываться для воспроизводства своих копий (репликация ДНК) и транскрипции РНК тесно связаны с супрамолекулярными взаимодействиями, удерживающими две цепи нуклеотида вместе. Именно информация, закодированная в отдельных нуклеооснованиях заставляет молекулу формировать двойную спираль. Это пример гораздо более общего явления самосборки, которое невероятно важно в современной супрамолекулярной химии. В очень общем виде самособи-рающиеся системы могут содержать два или более элемента, которые могут обратимо объединяться таким образом, что получающийся агрегат будет представлять собой наиболее термодинамически устойчивую структуру, присущую системе в данных условиях. Строго говоря, вся информация, необходимая для образования конечного соединения, должна быть заключена (закодирована) в реагирующих компонентах. Именно эта термодинамическая стабильность в сочетании с возможностью исправления ошибок благодаря обратимости равновесного процесса отвечает за структуру многих биологических систем и молекулярных устройств. Примеры такого процесса — самосборка ДНК и трансляция матричной РНК в белок в рибосоме, а также самосборка вирусов (которые часто обладают потрясающе красивой симметричной структурой, формирующейся в результате самосборки одинаковых субъединиц), сворачивание ферментов и белков, накопление света в фикобилисо-ме, фотоиндуцированная прокачка ионов через мембраны с помощью бактериоро-допсина. Следует, однако, заметить, что живые организмы в целом далеки от равновесия и требуют постоянной подпитки энергией для поддержания гомеостаза.
Предыдущая << 1 .. 33 34 35 36 37 38 < 39 > 40 41 42 43 44 45 .. 156 >> Следующая