Введение к работе
Актуальность проблемы.
Фармакологические соединения, проявляющие активность при взаимодействии с нуклеиновыми кислотами, являются в настоящее время объектом интенсивных исследований. Особое внимание уделяется изучению новых структурных мотивов, способных связываться с определенной последовательностью пар оснований ДНК. Новые структурные мотивы могут быть не только объектами самостоятельного изучения, но и служить основой для создания высокоспецифичных соединений, оказывающих направленное воздействие на функционирование генома и клетки в целом. Эти исследования закладывают основы направленного синтеза новых поколений высокоспецифичных лекарственных препаратов.
Цель и задачи исследования.
Целью настоящей работы было изучение взаимодействия с ДНК ноаых структурных мотивов, которые могут быть использованы при конструировании ДНК-связызающихся соединений.
'" В " задачу изучения новых структурных мотивов взаимодействия лигандов с ДНК входило исследование возможности образования комплексов между несколькими молекулами бис-нэтропсина и участком связывания на ДНК протяженностью в один виток двойной спирали. В ходе исследований обнаружена возможность образования комплекса между тремя ' молекулами бис-нетропсина и участком связывания налоли(с!А-сіТ)-поли(сіА-сП').
В другой части диссертации в качестве нового
структурного мотива исследовалось взаимодействие с ДНК
Ы,4-дизамещенного фталимидного фрагмента,
присоединенного к дипирролкарбоксамидному остову в составе молекулы лиганда. Показано, что такое соединение локализуется при связывании в узкой бороздке ДНК. -
В задачу третьей части диссертации входило изучение взаимодействия с ДНК лигандов, содер';:<ащих в "своей
структуре Ы,4-дизамещенные моно- и дифталимидные фрагменты. На примере этих лигандов исследовалось сродство к узкой бороздке ДНК таких структурных фрагментов, в которых есть потенциальные акцепторы водородных связей (С=0 группы), а потенциальные доноры водородных связей отсутствуют.
Научная ноїшзна и пра:ггическап ценность .
До настоящего времени были описаны только мономерный, димерный и тетрамерный типы комплексов между ДНК и лигандами, связывающимися в узкой бороздке. В настоящей работе впервые представлены результаты, свидетельствующие о существовании тримерного типа комплекса для бис-нетропсинов. Обнаружение тримерного типа связывания пирролкарбоксамидсодержащих соединений с ДНК расширяет существующие представления о молекулярных механизмах действия антибиотиков, связывающихся с ДНК, и о новых возможностях конструирования лекарственных соединений, мишенью которых являются двойные спирали нуклеиновых кислот.
Современные сведения о низкомолекулярных соединениях,
специфично взаимодействующих с протяженными участками
ДНК, ограничены лишь несколькими различными
химическими структурами лигандов, локализующихся при
связывании в узкой бороздке ДНК. К таким структурам следует
прежде всего отнести пирролкарбоксамидные,
бензимидазольные, а также структура антибиотика СС-1065. Для апробации взаимодействия с ДНК лигандов, построенных на основе иного структурного мотива, был изучен новый класс соединений, содержащих Ы,4-дизамещенные фталимидные фрагменты.
Главным отличием олигофталимидных соединений от
структур, локализующихся при связывании в узкой бороздке
ДНК, является отсутствие потенциальных доноров водородных
связей. Олигофталимидные фрагменты, подобно
олигобензигиидазольным, могут принимать конформацию, изогеометричную узкой бороздке ДНК, но содержат в своей структуре вместо NH групп - С=0 группы. В настоящей работе
было впервые экспериментально показано, что наличие в молекуле лнганда 0=0 групп, обращенных а предполагаемом комплексе внутрь узкой бороздки ДИК, препятствует связыванию.
Проведенные исследования являются важным шагом в выяснении факторов, определяющих взаимодействие лигандов с ДНК, а также способствуют более глубокому пониманию связи между структурой биологически активных соединений и их сродстзом к узкой бороздке и к определенным последовательностям пар оснований ДНК.
Апробация работы.
Резулыаты, полученные в настоящей- работе, были представлены на: Международной конференции "Молекулярная k биология на рубеже XXI века" (Москва,1994г.), Международной молодежной школе "Posttranscriptiona! Control of Eukaryotic Gene Expression" (Греция,1995г!), II Международном симпозиуме "Protein-Nucleic Acid Interaction" (Берлин, Германия,1995г.), Ill Российском Национальном Конгрессе "Человек и лекарство" (Москва, 1996г.).
Объем и структура диссертации.