Структурные изменения молекулы ДНК, индуцированные ее взаимодействием с ионами металлов и металлоорганическими соединениями тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.06 ВАК РФ

Санкт-Петербургский государственный университет

На правах рукописи

Богданов Алексей Александрович

Структурные изменения молекулы ДНК, индуцированные ее взаимодействием с ионами металлов и металлоорганическими соединениями

02.00.06 - высокомолекулярные соединения

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата физико - математических наук

Диссертация выполнена на кафедре молекулярной биофизики физического факультета Санкт-Петербургского государственного университета

Научный руководитель - доктор физико-математических наук, доцент КАСЬЯНЕНКО Нина Анатольевна

Официальные оппоненты:

доктор физико-математических наук ТИМКОВСКИЙ Андрей Леонидович

доктор физико-математических наук, профессор КОРОТКОВ Валентин Иванович

Ведущая организация:

Институт высокомолекулярных соединений РАН

(НИклвми

Ж.

часов на заседании

Защита состоится СЛ- I '¡/{уУУГит— 2004 г. в

диссертационного совета Д 212.232.33 по защите диссертаций на соискание ученой степени доктора физико-математических наук при Санкт-Петербургском государственном университете по адресу: 198504, Санкт-Петербург, Петродворец, Ульяновская 1, НИИФ СПбГУ

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Санкт-Петербургского государственного университета

Автореферат разослан

«оН ¿шЛ—

2004 г.

Ученый секретарь Диссертационного совета,

Доктор физико-математических наук, профессор

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Молекула ДНК является универсальным носителем генетической информации высших организмов. Ионы металлов оказывают существенное влияние на структуру и свойства ДНК при функционировании биологических систем, а также при проведении экспериментов in vitro (в растворе). В работе изучается влияние двухвалентных ионов на процесс образования и стабильность разветвленных структур нуклеиновых кислот, возникающих в важнейших биологических процессах: гомологичной генетической рекомбинации, транскрипции и репликации. Ионы металлов входят и в состав важнейших биологически активных соединений, к которым относятся координационные соединения платины, проявляющие противоопухолевую активность. Механизм действия противоопухолевых препаратов платины обусловлен их связыванием с ядерной ДНК и блокированием процессов репликации и транскрипции. Чрезвычайно высокую противоопухолевую активность проявляет широко используемое в медицинской практике соединение цис-дихлордиамминплатина (цис-ДДП), но его клиническое применение существенно ограничено серьезными побочными эффектами и развитием невосприимчивости опухолей к действию - препарата. Поиск аналогов цис-ДДП среди различных координационных соединений платины является актуальной задачей. Проводимое в работе исследование комплексообразования ДНК с рядом металлоорганических соединений (координационных соединений платины, содержащих пиразиновый, карбоксипиразиновый и цитозиновый лиганды) в растворах может служить простым и достаточно эффективным способом изучения молекулярных основ действия противоопухолевых препаратов этого класса. Результаты могут быть использованы для первоначального отбора перспективных соединений. Сказанное выше свидетельствует об актуальности темы предлагаемой работы и практической значимости выполненных исследований.

Целью диссертационной работы является определение конформационных изменений молекулы ДНК при ее взаимодействии с новыми двуядерными и моноядерными координационными соединениями двухвалентной платины и их сравнение с результатом действия подавляющего репликацию противоопухолевого препарата цис-ДДП и его неактивного транс-изомера; анализ влияния ионов двухвалентных металлов на структуру и стабильность образующихся при репликации, транскрипции и гомологичной генетической рекомбинации четырехсторонних разветвлений ДНК.

Научная новизна работы. Впервые исследуются комплексы ДНК с новыми двуядерными соединениями двухвалентной платины, содержащими пиразин и цитозин, проводится сравнение их действия с аналогичными моноядерными комплексами. Впервые применяются методы флуоресцентной микроскопии и динамического рассеяния света для определения конформационных изменений молекулы ДНК, вызванных ее взаимодействием с координационными соединениями платины. Впервые используется метод атомной силовой микроскопии в применении к подвижным четырехсторонним разветвлениям ДНК при изучении динамики их поведения в реальном времени.

Результаты работы докладывались и обсуждались на конференциях и симпозиумах: международных конференциях "DNA Conformation, Modification and Recognition in Biomedicine", 2000 (Брно, Чехия); "Фармация в XXI веке: инновации и традиции", 1999 (С.Петербург); Европейском биофизическом конгрессе, 2000 (Мюнхен, Германия); 2 съезде биофизиков России, 1999 (Москва); VII Международном Черняевском совещании по

химии, анализу и технологии платиновых Каргинской конференции «Полимеры-2004»,

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав,

заключения и списка цитируемой литературы. Работа изложена на 198 страницах,

содержит 96 рисунков, 6 таблиц. Список цитируемой литературы состоит из 258 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, сформулирована цель исследования, отмечена научная новизна и практическая значимость работы.

В первой главе приведены основные сведения о структуре молекулы ДНК, рассмотрены современные представления о взаимодействии ДНК с ионами металлов и координационными соединениями платины, проанализированы существующие в литературе данные о четырехсторонних разветвлениях ДНК.

Вторая глава представляет собой описание используемых в работе материалов и методов исследования: низкоградиентной вискозиметрии, динамического двойного лучепреломления (ДЛП), атомной силовой микроскопии (АСМ), динамического рассеяния света (ДРС), флуоресцентной микроскопии (ФМ), кругового дихроизма (КД). Использовали коммерческие препараты ДНК тимуса теленка с молекулярными массами М = 6 • 106; 9 • 106; 13 • 106 г/моль и фага Т4 (ПО • 106 г/моль) фирмы «Sigma». Препараты платины (рис. 1) были синтезированы и изучены в Санкт-Петербургской химико-фармацевтической академии доцентом Яковлевым К.И. Четырехсторонние разветвления ДНК были изготовлены в лаборатории профессора Любченко Ю.Л. (отдел микробиологии Аризонского государственного университета США) на основе олигонуклеотидов:

(1) 5'-AGCTTGCATGCATCGATATATACGTGAGGCCTAGGATC-3';

(2) 5'- ACCATGCTCGAGATTACGAGATATCGATGCATGCA-3'i

(3) S'-AGCTTGCATGCATCGATATCTCGTAATCTCGAGCATGGT-S';

(4) 5'- GATCCTAGGCCTCACGTATTATATCGATGCATGCA-3'.

В работе описана процедура формирования разветвлений.

Все измерения проводили при температуре 21 °С (данные ДРС получены при 25°С).

Третья глава содержит описание и обсуждение экспериментальных результатов, полученных при исследовании структурных изменений ДНК, индуцированных ее взаимодействием с соединениями платины в растворе. Первый раздел главы посвящен рассмотрению данных о конформации молекулы ДНК в комплексах с цис-ДДП и ее неактивным транс-аналогом. Проводится сравнение данных методов прямого наблюдения (флуоресцентной и атомной силовой микроскопии в режимах прямого и прерывистого контакта) с результатами, полученными другими методами (вискозиметрии, ДРС). На рис. 2 для примера представлены АСМ изображения тимусной ДНК и ее комплексов с цис- и транс-ДДП. Оценка контурной длины свободной ДНК (около 4 мкм) достаточно хорошо согласуется с расчетным значением для макромолекулы данной молекулярной массы М (3 мкм). Это свидетельствует о том, что на АСМ-изображениях мы видим одиночные макромолекулы.

Из рисунков видно, что при образовании комплекса ДНК с цис-ДДП наблюдается тенденция к появлению "изломов" ДНК, в то время как изображение комплексов ДНК с транс-ДДП может указывать на появление внутри- или межмолекулярных сшивок. Безусловно, комплексы на поверхности подложки могут отличаться от реализуемых в растворе, хотя рассмотренные в главе 4 данные свидетельствуют о хорошем соответствии изображений, полученных в растворе с результатами сканирования сухих образцов. Заметим, что изображение рис.2 (д) получено с использованием жидкостной ячейки.

Интересно сопоставить полученные данные с результатами исследования аналогичных систем методом флуоресцентной микроскопии, позволяющим проводить наблюдение отдельных молекул ДНК в капле раствора в реальном времени. Полученные данные записывали на жесткий диск компьютера с частотой 10 кадров в секунду.

На рис. 3 (а) для примера представлено ФМ изображение одного кадра видеофильма, полученного при исследовании раствора свободной ДНК фага Т4 в 0,005 М №0 (макромолекула представляет собой клубок, изображение которого фиксируется по флуоресценции связанного с ДНК красителя). При обработке ФМ изображений (рис. 3 (б)) молекулу ДНК аппроксимировали эллипсоидом вращения. Для каждой системы изучали функцию распределения линейных размеров ДНК ^ - длина большой оси молекулярного эллипсоида). Оценка размеров макромолекулы в комплексе с цис- и транс-ДДП

представлена в таблице 1. Исследования показали, что комплексообразование ДНК с цис-и транс-ДДИ приводит к уменьшению размеров макромолекулы при всех используемых концентрациях платины.

В таблице 2 представлены экспериментальные данные для тимусной ДНК (М=6 • 106 г/моль), полученные методом ДРС, который позволяет определить коэффициент поступательной диффузии макромолекул. Используя формулу Стокса-ЭЙнштейна мы рассчитали относительное изменение гидродинамического радиуса ДНК Rh при ее взаимодействии с соединениями платины. Оценка среднеквадратичного расстояния между концами цепи, проведенная с помощью выражения для коэффициента поступательного трения макромолекулы /= Р0 q0<A2>"2) где f = kT/Dt, Ра—5,11, Т|о -вязкость растворителя, вполне удовлетворительно согласуется с данными метода АСМ. Действительно, для гауссового клубка справедливо: <v>=LA, где А - длина сегмента Куна (100 нм для ДНК в 0,005 М NaCl), L - гидродинамическая длина цепи (4 мкм из данных АСМ).

В таблице 2 приведены также значения характеристической вязкости [и] ДНК при ее взаимодействии с цис- и транс-ДДП. Заметим, что изменение характеристической вязкости ДНК связано с падением объема макромолекулы при комплексообразовании, тогда как данные, полученные методом ДРС (величины 0( или (), отражают уменьшение линейных размеров ДНК (как и результат обработки данных ФМ). Можно попытаться оценить ожидаемую величину коэффициента поступательной диффузии, используя гидродинамический инвариант Л0 = Д|По([Л] А/)1/3/Г = 3,4 х 10'" Дж/град х М1Г3. Эти данные, приведенные в последнем столбце таблицы, свидетельствуют о вполне удовлетворительном совпадении результатов, полученных методами вискозиметрии и ДРС.

Таким образом, выполненное в работе исследование комплексов ДНК с цис- и транс-ДДП с помощью методов прямого наблюдения (АСМ и ФМ) позволило получить новые результаты, которые не противоречат данным других методов (ДРС и вискозиметрии). При этом флуоресцентная микроскопия позволяет проводить непосредственное наблюдение за поведением ДНК в растворе (в частности, мы можем констатировать отсутствие заметных изменений формы клубка при связывании ДНК с платиной), а метод АСМ позволяет фиксировать тенденцию к появлению изгибов или внутри- и межмолекулярных сшивок ДНК при образовании комплексов с цис- и транс-ДДП. В дальнейшем мы использовали разработанный подход для исследования комплексов ДНК с новыми более сложными многоядерными соединениями платины.

Второй раздел третьей главы посвящен изучению структурных изменений ДНК, индуцированных комплексообразованием с двуядерными соединениями платины, содержащими пиразин ^Щ, карбоксипиразин ^Ю) и цитозин I, Ptl2).

Опыт показал, что все используемые в работе двуядерные координационные соединения платины образуют комплекс с ДНК по позиции N7 гуанина. Это следует, например, из результатов исследования протонирования ДНК в комплексе с препаратами платины. Процесс протонирования азотистых оснований двуспиральной ДНК осуществляется по позиции N7 гуанина и сопровождается появлением второго положительного максимума в спектре КД (рис. 4 (а)). Исследование комплексов ДНК с соединениями Ptl, PtЮ, РН 1, Ptl2 при тех же значениях рН свидетельствует о том, что комплексообразование препятствует протонированию азотистых оснований макромолекулы. Действительно, в этом случае отсутствует характерное для протонированной формы ДНК изменение в спектрах КД, как это видно из представленного для примера рис. 4 (б), на котором изображены спектры КД ДНК в комплексе с Ptl 1 при разных рН. Эти результаты указывают на то, что комплексообразование осуществляется с

Рис. 4. Спектры КД свободной двуспиральной ДНК (а) и комплексов ДНК с Ptll (б) при разных pH в 0,005 М NaCl.

Такой же вывод можно сделать из анализа данных, полученных при исследовании конкуренции за место связывания на ДНК между двуядерными соединениями платины и цис-ДДП, которая образует координационную связь по N7 гуанина. На рис. 5 для примера приведены результаты таких исследований для цис- и транс-ДЦП, а также для цис-ДДП и соединения Ptl. Эти данные указывают на образование координационной связи изучаемых

Рис. 5. Результаты исследования конкуренции за место связывания на молекуле ДНК между цис- и транс-ДДП (а), между цис-ДДП и Ptl (б) в 0,005 М №0 при их последовательном добавлении. Концентрация каждого из конкурирующих соединений в растворе Спектры соответствуют свободной ДНК(1),

комплексам ДНК с цис-ДДП(2), с другим конкурирующим агентом Pt(3), сложным комплексам (ДНК+цис-ДДП)+Р^4), (ДНК+Р0+цис-ДДП(5), ДНК+цис-ДДП+транcДДП(6).

Остановимся на сравнении конформационных изменений ДНК, вызванных ее связыванием с двуядерными соединениями Ptl и PtЮ, отличающимися друг от друга тем, что у Ptl общим лигандом является пиразин, а у PtЮ - карбоксипиразин. Все используемые в работе методы исследования указывают на существенное отличие структуры образующихся комплексов, хотя оба соединения образуют координационную связь по N7 гуанина. Если связывание Ptl с ДНК вызывает резкое падение, а затем рост оптической анизотропии и размеров ДНК с увеличением C(Pt) в растворе (рис.6 (а), 7), связывание PtЮ приводит к иному характеру изменения этих параметров (рис. 6 (б)), а также спектров КД ДНК (рис. 8): падение амплитуды положительного максимума с ростом С(РЮ) происходит немонотонно, наблюдается сдвиг его положения в длинноволновую область спектра. Последнее характерно для связывания ДНК с цис-ДДП.

Рис. б. Зависимость относительного изменения величины оптической анизотропии (1) и [л] (2) ДНК в комплексе с соединением Ptl (а) и PtlO (б) от C(Pt) в 0,005 М NaCl.

Таким образом, наличие карбоксильной группы у соединения РАО существенно влияет на структуру образующегося комплекса. Анализ данных позволяет предположить, что при этом в комплексообразовании участвует один атом платины, а в случае РИ - два. Последнее вызывает более серьезные структурные изменения ДНК (например, резкий изгиб цепи^.+Следуетотметить, что в растворе комплексные ионы РА и РАО имеют разные заряды что также может влиять на характер комплексообразования.

Экспериментальные данные, полученные при исследовании комплексов ДНК с соединением И! 1, содержащим цитозин, указывают на большое сходство характера конформационных изменений ДНК при связывании с наблюдаемыми при ее комплексообразовании с РАО. Действительно, изменения оптической анизотропии ДНК (рис. 9, график 1) и спектров КД (рис. 8, график 3) при связывании с РАО и И! 1 имеют большое сходство, хотя и наблюдаются некоторые различия. В работе показано, что случае И! 1 в связывании также участвует один атом платины, который образует координационную связь по N7 гуанина. Следовательно, природа связывающего лиганда оказывает меньшее влияние на характер комплексообразования, чем общий заряд комплексного иона.

При сравнении комплексообразования ДНК с соединениями РА 1 и РИ2, имеющими в качестве связывающего лиганда цитозин, можно проследить за влиянием цис- и транс-конформации двуядерных соединений на характер комплексообразования с ДНК. Опыт показал, что один из атомов платины соединения РА2 также образует координационную связь по N7 гуанина, при этом, однако, изменения, наблюдаемые в спектре КД ДНК, отличаются от фиксируемых при связывании РЙ 1 (рис. 8, 10). Несколько отличается и характер изменения оптической анизотропии ДНК (рис. 9). Наблюдаемые для комплексов ДНК с РАО и РН 1 длинноволновые сдвиги нуля и положительного максимума спектров КД характерны для комплексообразования ДНК с цис-ДДП. Это также может указывать на участие только одного атома платины этих двуядерных соединений цис-конформации в комплексообразовании. Таких изменений не наблюдается для соединения РИ2 транс-конформации, что согласуется с аналогичными данными для комплексов ДНК с транс-ДДП.

В работе проводится сравнение структурных изменений ДНК при ее связывании с моно- и двуядерными соединениями одинакового состава. Соединение РШ цис-конформации содержит цитозин и является моноядерным аналогом РШ. Характер изменения спектров КД и оптической анизотропии ДНК при комплексообразовании с РЙ 1 и РЮ может указывать на различие в связывании этих соединений с макромолекулой (рис. 8-10). При этом изменение оптической анизотропии ДНК при связывании с РЮ отличается от наблюдаемого для всех рассмотренных выше комплексов. Увеличение оптической анизотропии макромолекулы наблюдалось в лаборатории ранее при исследовании комплексообразования ДНК с моноядерными соединениями цис-конформации, содержащими урацил. Цитозин и урацил в составе платиновых соединений имеют большое сродство с азотистыми основаниями ДНК. Естественно ожидать, что, не имея стерических препятствий, пиримидиновые лиганды могут частично интеркалировать между основаниями. Этому будет способствовать также образование координационной связи платины с N7 гуанина, что мы фиксируем в опытах по исследованию протонирования макромолекулы и конкуренции между различными соединениями платины за место связывания на молекуле ДНК.

Суммируя полученные данные, можно отметить, что характер комплексообразования изучаемых соединений с ДНК зависит от наличия лабильного ацидолиганда в первой координационной сфере платины, который обеспечивает образование координационной связи с азотистыми основаниями ДНК. Общий заряд двуядерного соединения играет важную роль. По-видимому, он определяет участие одного или двух атомов платины двуядерного соединения в связывании с основаниями ДНК. Действительно, наиболее существенные изменения конформации ДНК наблюдаются при ее связывании с соединением РИ, комплексный ион которого имеет заряд 2+ в отличие от остальных изучаемых в работе двуядерных соединений. Заметим, что только РЙ взаимодействует с молекулой ДНК в растворах большой ионной силы. По-видимому, для реализации двух координационных связей с ДНК зарядом должен обладать каждый атом платины в составе соединения. Опыт показал, что природа общего лиганда мало влияет на характер взаимодействия, тогда как цис- или транс-конформация соединений платины во многом определяет структурные изменения ДНК при связывании.

Способность координационных соединений образовывать координационную связь с ДНК является необходимым условием их противоопухолевой активности. Вместе с тем, помимо этого требования необходимо выполнение целого ряда других условий, как это следует из анализа комплексообразования неактивного транс-изомера ДДП с ДНК. Все исследуемые в работе двуядерные соединения платины образуют координационную связь с N7 гуанина, при этом комплексообразование ДНК с РАО, РШ вызывает изменение

параметров макромолекулы, характерное для комплексов ДНК с цис-ДЦП, что, в какой-то мере, может указывать на их потенциальную противоопухолевую активность, как и в случае соединения Ptl.

В четвертой главе содержатся результаты исследования искусственно синтезированных четырехсторонних разветвлений ДНК в присутствии различных ионов металлов методом атомной силовой микроскопии. Четырехсторонние разветвления могут быть «открытыми» или Х-образными (рис. 11). В первом случае цепи удерживаются вместе только водородными связями комплементарных участков. Х-структуры образуются в результате появления стэкинг-взаимодействий между основаниями в точке ветвления, что приводит к попарному «сложению» и выпрямлению ветвей новой двуспиральной структуры, при этом могут реализоваться две структуры: параллельная или антипараллельная в зависимости от направления общей обмениваемой цепи. Для параллельных и антипараллельных структур существует по два конформера (рис. 11). В X-структуре вновь сформированные двойные спирали (каждая спираль состоит из двух соседних ветвей открытой структуры) могут поворачиваться друг относительно друга на некоторый угол, который может меняться от 0° до 180°. Поворот на 180° будет соответствовать переходу параллельной структуры в антипараллельную и наоборот. Относительное вращение может происходить как по часовой, так и против часовой стрелки. Таким образом, реализуются право- и левозакрученные структуры.

Рис 11. Возможные формы четырехсторонних разветвлений ДНК с общей обмениваемой нитью. Центральный рисунок соответствует открытой конформации (четыре ветви, направлены к углам воображаемого квадрата, } ветви пронумерованы 1, 2, 3, 4). Она может трансформироваться в Х-структуры с общей , обмениваемой нитью через образование стэкщт-взаимодействия в точке ветвления между основаниями ветвей 2 и 1, 3 и 4 соответственно (верхние структуры на рисунке) или 1 и 4 , 2 и 3 (нижние структуры на рисунке). Слева изображены параллельные, справа антипараллельные структуры.

В первом разделе четвертой главы методом АСМ исследуется структура подвижных четырехсторонних разветвлений, высаженных из разных буферов на подложку (слюда, модифицированная аминопропилсилатраном). Изначально конструировали структуры с разной длиной ветвей: в открытой конформации короткие ветви лежали друг против друга. При образовании Х-структур новые спирали состояли из короткой и длинной ветвей открытой структуры. При сканировании таких структур на подложке можно выделить цис-конформацию, когда короткие ветви лежат по одну сторону от длинных (рис.12, А), и транс-конформацию, когда они лежат по разные стороны (рис. 12, Б). Из-за возможного процесса миграции точки ветвления в эксперименте наблюдаются неопределенные структуры с практически одинаковой длиной ветвей, которые не могут быть отнесены к этим конформациям (рис. 12, В), а также полностью распавшиеся разветвления (рис. 12, Г). Такие структуры мы не использовали в дальнейшем при анализе изображений для определения параметров изучаемых разветвлений. Заметим также, что открытые структуры идентифицировали как транс-конформации с ортогональным расположением

ветвей. Угол между гомологичными ветвями в цис-конформации менее 90° определял параллельную Х-структуру. Антипараллельная Х-структура соответствовала цж- или транс-конформации со значением угла между короткой и ближайшей длинной ветвями менее 90 градусов.

Рис. 12. Подвижные разветвления ДНК: цис-конформация (А), транс-конформация (Б), неопределенная структура (В), распавшееся разветвление (Г). АСМ изображения получены после фиксации структур на подложку из раствора, содержащего MgJ* (рН=7,9).

При обработке изображений, определяли углы 1, 2, 3, 4 (рис. 12) с помощью программы Femtoscan. Определяли также количество цис- и транс- конформаций для каждой системы. Результаты обработки представлены в таблице 4. Таблица 4.

Оценка углов 1, 2, 3,4 (в градусах), полученная в результате обработки данных АСМ для

изучаемых четырехсторонних разветвлени й. Погреп шость определения углов жоло 20%.

Буфер рн Количество исследованных молекул Стабилизирующий ион Конфор-маци* Доля конфор-мации, % Угол 1 Угол 3 Угол 2 Угол 4

TNMg 1х 7.9 132 Mg" цис 57 90 - 90 .

транс 43 55 120 65 125

HNMg 1х 7 НО Mg2' цис 55 80 95 80 90

транс 45 50 120 65 120

ANMg 1* 5,4 102 Mg" цис 60 80 95 85 95

транс 40 50 130 60 130

HMnN lx 7 136 MnJ* цис 60 85 90 95 90

транс 40 60 130 60 125

AMnN lx 5,4 122 Mn2* цис 65 95 80 100 80

транс 35 55 125 60 125

AZnN lx 5,4 164 Zn3' цис 55 65 95 90 100

транс 45 50 12S 60 120

Анализ показал, что изменение буфера не оказывает существенного влияния на

структуру разветвлений. Ионы MgJ* и Mni+ оказывают сходное влияние на структуру разветвлений: при концентрации 10 мМ они вызывают переход из открытой конформации в Х-структуру, причем наблюдается как антипараллельная, так и параллельная конформация. В случае транс-конформации значение углов 1 и 2 около 60 градусов исключает реализацию открытой и соответствует антипараллельной Х-структуре. Наблюдаемые цис-конформации также свидетельствуют о реализации Х-структуры. Значения углов 1 и 2 в этом случае изменяются в достаточно широких пределах со средним значением около 90°, затрудняя распознавание параллельной и ангипараллельной структур. При использовании ионов Zn * среднее значение угла 1 в цис-конформании меньше 9 0, что может указывать на преимущество параллельной структуры, но существенное количество транс-конформаций указывает на присутствие и антипараллельных структур.

Заметим, что аналогичные исследования неподвижных четырехсторонних разветвлений ДНК методом АСМ показало, что в присутствии ионов Mg2* и MnJ* преимущественно реализуется антипараллельная Х-структура.

Интересно отметить, что ионы щелочноземельных и переходных металлов в экспериментах проявляют себя практически одинаково, хотя первые предпочитают связываться с фосфатными группами двуспиральной ДНК, а вторые - с фосфатными группами и основаниями. Заметим, что для денатурированной или частично денатурированной ДНК ионы магния предпочитают связываться с одноцепочечными участками. Поскольку в разветвленных структурах в открытой конформации присутствуют такие участки вблизи точки ветвления, это позволяет понять сходное действие ионов Mg2+, Mn2+, Zn1* в рассматриваемых системах.

Второй раздел четвертой главы посвящен изучению динамики подвижных четырехсторонних разветвлений и миграции точки ветвления в реальном времени. Эту возможность обеспечивало использование жидкостной ячейки, в которой с помощью специального насоса можно производить смену буфера в процессе сканирования образца.

Модификация слюды аминопропилсилатраном обеспечивает электростатическое взаимодействие ДНК с подложкой, удерживающее молекулы на поверхности, но позволяющее реализовать изменение структуры при работе в жидкостной ячейке, содержащей буфер. Сканируя образец через определенные интервалы времени, получаем временную зависимость структурных изменений (рис. 13). В процессе сканирования происходило полное удаление ионов Мп2+из раствора. Из рисунка видно, что разветвление из антипараллельной Х-структуры переходит в открытую, о чем свидетельствует изменение углов 1 и 2.

Результаты исследования динамики подвижных четырехсторонних разветвлений в присутствии ионов (рис. 14) свидетельствуют о реализации переходов в открытую конформацию из Х-структуры и наоборот. При этом Х-структура может находиться как в антипараллельной, так и в параллельной конформациях. В работе наблюдалась миграция точки ветвления. Следует отметить, что подобных изменений мы не наблюдали при использовании марганца, то есть процесс миграции точки ветвления зависит от природы двухвалентного иона. Заметим, что удаление двухвалентных ионов приводит к резкому увеличению скорости миграции и распаду разветвлений.

Рис. 14. Динамика подвижных четырехсторонних разветвлений ДНК в присутствии Время между кадрами 4 мин.

Опыт показал, что для подвижных разветвлений в присутствии ионов магния не существует однозначно фиксированной структуры: наблюдаются спонтанные переходы из одной конформации в другую, что не противоречит данным, полученным при исследовании сухих образцов.

В последнем разделе диссертации сформулированы основные выводы работы:

1. Методы прямого наблюдения (атомная силовая и флуоресцентная микроскопия), а также метод динамического светорассеяния, используемые для подобных систем впервые, позволили зафиксировать уменьшение размеров ДНК при образовании ее комплексов с цис-ДДП и транс-ДЦП без изменения формы молекулярного клубка в растворе. Вместе с тем, зафиксировано различие локальных структурных изменений ДНК при комплексообразовании с этими препаратами.

2. Все исследованные в работе двуядерные координационные соединения двухвалентной платины образуют координационную связь с молекулой ДНК по позиции N7 гуанина, при этом наиболее существенные конформационные изменения наблюдаются при

связывании ДИК с соединением Pt1, содержащим пиразин.

3. В связывании препаратов Pt1O, Pt11, Pt12 с ДНК в растворе участвует только один атом платины из двух, входящих в состав координационного соединения, при этом структурные изменения ДНК при образовании комплексов с PtlO и Ptl 1 имеют много общего с наблюдаемыми при комплексообразовании ДНК с цис-ДДП.

4. Характер комплексообразования соединений платины с ДНК в значительной степени зависит от цис- или транс- расположения лигандов в первой координационной сфере платины, а также от суммарного заряда комплексного иона, вступающего во взаимодействие с макромолекулой.

5. Сопоставление данных, полученных при изучении связывания ДНК в растворе с двуядерным и аналогичным моноядерным координационными соединениями платины цис-конформации, в состав которых входит цитозин, показало, что в обоих случаях реализуется одна координационная связь платины с ДНК. Вместе с тем, в эксперименте фиксируется разный характер изменения параметров макромолекулы. В случае моноядерного препарата его взаимодействие с ДНК осуществляется с участием цитозинового ли ганда.

6. Показано, что для неподвижных четырехсторонних разветвлений ДНК в присутствии ионов MgJ+ и Мпг* преимущественно реализуется антипараллельная Х-структура.

7. Опыт показал, что ионы сходным образом влияют на структуру подвижных четырехсторонних разветвлений и способствуют формированию X-структур при используемых в работе концентрациях.

8. Присутствие двухвалентных ионов в растворе понижает скорость миграции точки ветвления подвижных разветвленных структур.

9. Показано, что при наблюдении в реальном времени за динамикой подвижных разветвленных структур в растворах, содержащих ионы Mg2+, происходят спонтанные переходы из цис-конформации в транс- и обратно.

ОСНОВНЫЕ МАТЕРИАЛЫ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В РАБОТАХ:

1. Касьяненко Н.А., Богданов АЛ., Дефрене С, Взаимодействие молекулы ДНК с координационными соединениями платины и кобальта в растворе, Биофизика, 2002, т.47; вып.З, стр. 449.

2. Касьяненко Н.А., Айа Э.Э.Ф., Богданов А.А., Космотынская Ю.В., Яковлев К.И., Сравнение комплексообразования ДНК с противоопухолевым препаратом цис-ДДП и биядерным соединением двухвалентной платины, содержащим пиразин, Молекулярная биология, 2002,36,4, стр. 1.

3. Касьяненко НА., Богданов А.А., Космотынская Ю.В., Спевак В.Н., Комплексы ДНК с соединениями двухвалентной платины в присутствии диметилсульфоксида, Ж. физической химии, 2002,76,11, стр. 2043.

4. Касьяненко Н.А., Абрамчук С.С., Благодатских И.В., Богданов А.А., Галлямов М.О., Кононов А.И., Космотынская Ю.В., Ситникова НЛ., Хохлов А.Р., Изучение комплексообразования молекулы ДНК с координационными соединениями платины, Высокомолекулярные соединения, 2002, А, 45,10, стр. 1626.

5. Lushnikov A.Y., Bogdanov A., Lyubchenko Y.L., DNA recombination: Holliday junctions dynamics and branch migration, J. Biol. Chem., 2003,278(44), p. 43130.

6. Касьянеко Н.А., Айа Э.Э.Ф., Богданов А.А., Яковлев К.И., Изучение взаимодействия молекулы ДНК с координационными соединениями платины в растворе как способ исследования молекулярного механизма действия противоопухолевых препаратов, Фармация в XXI веке: инновации и традиции, Междунар. конфер., С.-Петербург,

СПХФА 1999, стр. 160.

7. Kasyanenko К, Haya E.E.F., Bogdanov A., Zanina A., DNA Conformation in Complexes with the Coordination Compounds, Journal of Biosciences, 1999, v.24, s.l, p. 90.

8. Касьянско HA., Айа Э.Э.Ф., Богданов А.А., Яковлев К.И., Комплексы ДНК с двуядерными соединениями Pt(ll) и Pt(IV), проявляющими противоопухолевую активность, Тезисы докладов 2 съезда биофизиков России, Москва, 1999, т.2, стр. 120.

9. N.A. Kasyanenko, E.E.F. Haya, A. Bogdanov, К. Yakovlev, Studies of cis- and trans-DDP competition for the binding position on DNA, Materials of International Conference on DNA Conformation, Modification and Recognition in Biomedicine, 2000, Brno, p. 27.

10. NA. Kasyanenko, E.E.F. Haya, A. Bogdanov, K. Yakovlev, DNA interaction with Pt(II) and Pt(IV) compounds, Materials of International Conference on DNA Conformation, Modification and Recognition in Biomedicine, 2000, Bmo, p. 34.

11.N. Kasyanenko, A. Bogdanov, Yu. Kosmotynskaia, K. Yakovlev, Investigation of the influence of dimethilsulphoxide on the DNA interaction with Pt(II) compounds in solution, European Biophysics Journal with Biophysics Letters, HI European Biophysical Congress, Munchen,2000,p.41.

12. Айа Э.Э.Ф., Богданов А.А., Сморыго В.В., Взаимодействие ДНК с препаратами Pt(II) и Pt(IV), проявляющими противоопухолевую активность, Тезисы докладов Конференции студентов и аспирантов, Россия, Санкт-Петербург, 2000, стр. 1.

П.Богданов А.А., Космотынская Ю.В., Влияние диметилсульфоксида на конформацию молекулы ДНК в растворе и ее взаимодействие с координационными соединениями двухвалентной платины, Тезисы докладов Конференции студентов и аспирантов, Россия, Санкт-Петербург, 2000, стр. 11.

Н.Касьяненко Н.А., Богданов А.А., Космотынская Ю.В., Спевак В.Н., Взаимодействие молекулы ДНК с координационными соединениями платины в присутствии диметилсульфоксида, Тезисы докладов XVII Международного Черняевского совещания по химии, анализу и технологии платиновых металлов, Москва, 2001 г., стр. 58.

15.Касьянеко НА., Айа Э.Э.Ф., Богданов АЛ., Яковлев К.И., Исследование конкуренции между цис- и транс-дихлордиаминоплатиной за позицию связывания на молекуле ДНК., Тезисы докладов открытого семинара кафедры молекулярной биофизики физического факультета СПбГУ, Санкт-Петербург, 2001, стр. 35.

16.Касьяненко Н.А., Богданов А.А., Космотынская Ю.В., Спевак В.Н., Взаимодействие молекулы ДНК с соединением двухвалентной платины, содержащим диметилсульфоксид, Тезисы докладов открытого семинара кафедры молекулярной биофизики физического факультета СПбГУ, Санкт-Петербург, 2001, стр. 36.

П.Касьяненко Н.А., Богданов А.А., Космотынская Ю.В., Айа Э.Э.Ф., Исследование комплексов ДНК с двуядерным координационным соединением двухвалентной платины, Тезисы докладов открытого семинара кафедры молекулярной биофизики физического факультета СПбГУ, Санкт-Петербург, 2001, стр. 39.

18.Касьяненко НА., Сморыго В.В., Богданов А.А., Копышев A.M., Айа Э.Э.Ф., Протонирование молекулы ДНК в присутствии ионов металлов, координационных соединений платины и поликатионов, Тезисы докладов открытого семинара кафедры молекулярной биофизики физического факультета СПбГУ, Санкт-Петербург, 2001, стр. 45.

19. Богданов А.А., Яковлев К.И., Касьяненко Н.А.,Комплексы молекулы ДНК с биядерными координационными соединениями платины(П), Тезисы докладов III Всероссийской Каргинской конференции «Полимеры-2004», Москва, 2004, стр. 215.

1б

Отмипм кошарооглькочикожотельвыи участком тем обслужмоаака учебного ороиосса фапчсскаг» фахуттста СП6ГУ. Прока М 571/1 от 14.05.03. Паяпмом о мчать 1105.04 с орогшиал манта мхичяхя. Ф-т 30142/4, Усл. мч. я. 1. Тараж 120 *о„ 1ш М 130/с 190504, СП0. Ст. Поторгоф, ул. Улмммкшо, а. 3, тол. 420-43-00.

№10098

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА

СОВРЕМЕННЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О ВЗАИМОДЕЙСТВИИ МОЛЕКУЛЫ ДНК С КООРДИНАЦИОННЫМИ СОЕДИНЕНИЯМИ ПЛАТИНЫ И ДВУХВАЛЕНТНЫМИ ИОНАМИ В РАСТВОРЕ

§1.1 Структура молекулы ДНК.

§1.2 Взаимодействие молекулы ДНК с двухвалентными ионами металлов.

§ 1.3 Взаимодействие молекулы ДНК с координационными соединениями платины.

§1.4 Разветвленные структуры нуклеиновых кислот.

ГЛАВА 2 МЕТОДЫ И МАТЕРИАЛЫ

§ 2.1 Низкоградиентная вискозиметрия.

§ 2.2 Динамическое двойное лучепреломление.

§ 2.3 Атомная силовая микроскопия.

§ 2.4 Динамическое рассеяние света.

§ 2.5 Флуоресцентная микроскопия.

§ 2.6 Спектральные методы.

§2.7 Материалы.

ГЛАВА

СПЕЦИФИКА ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ С ДНК РАЗЛИЧНЫХ ИЗОМЕРОВ И МОДИФИКАЦИЙ КООРДИНАЦИОННЫХ СОЕДИНЕНИЙ

ПЛАТИНЫ

§ 3.1 Применение методов прямого наблюдения для изучения конформационных изменений молекулы ДНК в результате ее комплексообразования с цис-ДДП и транс-ДДП в растворе.

§ 3.2 Исследование комплексов молекулы ДНК с двуядерными соединениями двухвалентной платины.

ГЛАВА

ИЗУЧЕНИЕ ДИНАМИКИ МИГРАЦИИ ВЕТВЕЙ РАЗВЕТВЛЕННЫХ СТРУКТУР НУКЛЕИНОВЫХ КИСЛОТ

§4.1 Структурные особенности четырехсторонних разветвлений ДНК в присутствии двухвалентных ионов.

§4.2 Динамика поведения и миграции ветвей подвижных четырехсторонних разветвлений ДНК в реальном времени.

Дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК) является универсальным носителем генетической информации высших организмов. В настоящее время известно, что механизм действия ряда лекарственных препаратов обусловлен их взаимодействием с молекулой ДНК в клетке. К таким соединениям, например, относятся некоторые противоопухолевые препараты. Наиболее широко используемым в медицинской практике неорганическим противоопухолевым препаратом является цис-дихлордиамминплатина (цис-ДДП). Однако чрезвычайно высокая противоопухолевая активность препарата, обусловленная блокированием процессов деления клетки, сопровождается серьезными побочными эффектами, существенно ограничивающими клиническое использование цис-ДДП. Поиск аналогов цис-ДЦП из числа координационных соединений платины на основе анализа влияния их структурных особенностей на характер взаимодействия с молекулой ДНК, определяющий противоопухолевые свойства препаратов этого класса, является актуальной задачей. Изучение подобных взаимодействий в условиях реальных биологических систем весьма затруднено. Поэтому, несмотря на значительный прогресс, достигнутый в последнее время в понимании механизма действия цис-ДДП, окончательно вопрос о причинах противоопухолевой активности препаратов платины не решен. Проводимые в работе исследования комплексообразования координационных соединений платины с ДНК в модельных системах, представляющих собой водно-солевые растворы, могут служить простым и эффективным способом изучения молекулярных основ терапевтического действия противоопухолевых препаратов этого класса. Результаты, полученные при сравнении модификации ДНК в растворе новыми соединениями платины с результатом действия известных противоопухолевых препаратов и их неактивных аналогов могут быть использованы для первоначального отбора перспективных соединений.

Электростатические взаимодействия играют важную роль в определении конформации молекулы ДНК и оказывают существенное влияние на характер ее взаимодействия с биологически активными лигандами. Хотя некоторые платиновые комплексы не являются электролитами, в результате реакции акватации' они могут приобретать положительный заряд. В связи с этим сравнение конформационных изменений ДНК, обусловленных ее взаимодействием с комплексными ионами платины, с результатом влияния точечных двухвалентных ионов металлов, может дать дополнительную информацию о роли электростатических сил в процессе формирования комплексов. Исследование структурных изменений ДНК, индуцированных присутствием ионов Mn2+, Mg2+ и Zn2+, представляет значительный интерес также в связи с исследованием роли этих ионов в важнейших биологических процессах (репликации, транскрипции и гомологичной генетической рекомбинации). В работе изучается влияние этих ионов на процесс образования и стабильность разветвленных структур нуклеиновых кислот. Интересно отметить, что действие противоопухолевых соединений платины основано именно на подавлении процесса репликации.

Сказанное выше свидетельствует об актуальности темы предлагаемой работы и практической значимости выполненных исследований.

Используемые в работе соединения платины были синтезированы в Санкт-Петербургской химико-фармацевтической академии. В СПбХФА на протяжении многих лет проводятся работы по синтезу новых потенциальных противоопухолевых препаратов на основе платины. В последнее время большой интерес вызывают двуядерные комплексы платины триаминового типа. Они показывают хорошую эффективность в предварительных биологических экспериментах. Важным обстоятельством является возможность их применения после курса лечения цис-ДДП. В работе исследованы комплексы ДНК с рядом новых двуядерных соединений платины, содержащих общий ароматический лиганд.

Целью диссертационной работы является определение конформационных изменений молекулы ДНК при ее взаимодействии с новыми двуядерными и моноядерными координационными соединениями двухвалентной платины, сравнение их действия на уровне модельных систем с результатами, полученными для известных противоопухолевых препаратов и их неактивных аналогов, для изучения влияния структурных особенностей соединений платины и выявления роли определенных атомных групп в процессе формирования биологически значимых комплексов; анализ влияния ионов двухвалентных металлов на структуру и стабильность образующихся при репликации, транскрипции и гомологичной генетической рекомбинации четырехсторонних разветвлений ДНК.

Научная новизна работы состоит в том, что в работе впервые исследуются новые двуядерные соединения двухвалентной платины, содержащие пиразин и цитозин, проводится сравнение их действия с аналогичными моноядерными комплексами. Впервые применяются методы флуоресцентной микроскопии и динамического рассеяния света для определения конформационных изменений молекулы ДНК, вызванных ее взаимодействием с координационными соединениями платины. Впервые используется метод атомной силовой микроскопии в применении к подвижным четырехсторонним разветвлениям ДНК при изучении динамики их поведения в реальном времени.

Результаты работы докладывались и обсуждались на конференциях и симпозиумах: международных конференциях "DNA Conformation, Modification and Recognition in Biomedicine", 2000 (Брно, Чехия); "Фармация в XXI веке: инновации и традиции", 1999 (С.-Петербург); Европейском биофизическом конгрессе, 2000 (Мюнхен, Германия); 2 съезде биофизиков России, 1999 (Москва); VII Международном Черняевском совещании по химии, анализу и технологии платиновых металлов, 2001 (Москва); III Всероссийской Каргинской конференции «Полимеры-2004», 2004 (Москва).

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения и списка цитируемой литературы. Работа изложена на 198 страницах, содержит 96 рисунков, 6 таблиц. Список цитируемой литературы состоит из 258 наименований.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертации проведено исследование структурных изменений молекулы ДНК, вызванных ее взаимодействием с новыми координационными соединениями платины и ионами металлов. Используемые в работе новые препараты платины являются биологически активными и могут рассматриваться в качестве потенциальных противоопухолевых агентов. В работе выполнен анализ влияния природы общего лиганда, цис- и трансрасположения NH3 групп на характер конформационных изменений ДНК при связывании. Проводится сравнение влияния моно- и биядерных соединений платины с одинаковым ароматическим лигандом на процесс комплексообразования. Исследование разветвленных структур нуклеиновых кислот, выполненное методом атомной силовой микроскопии в режиме реального времени, впервые позволило получить информацию о динамике изменений холидеевских структур и влиянии ионов металлов на их стабильность. В заключение можно сформулировать основные результаты работы:

1. Методы прямого наблюдения (атомная силовая и флуоресцентная микроскопия), а также метод динамического светорассеяния, используемые для подобных систем впервые, позволили зафиксировать уменьшение размеров ДНК при образовании ее комплексов с цис-ДДП и транс-ДДП без изменения формы молекулярного клубка в растворе. Вместе с тем, зафиксировано различие локальных структурных изменений ДНК при комплексообразовании с этими препаратами.

2. Все исследованные в работе двуядерные координационные соединения двухвалентной платины образуют координационную связь с молекулой ДНК по позиции N7 гуанина, при этом наиболее существенные конформационные изменения наблюдаются при связывании ДНК с соединением Ptl, содержащим пиразин.

3. В связывании препаратов PtlO, Ptl 1, Ptl2 с ДНК в растворе участвует только один атом платины из двух, входящих в состав координационного соединения, при этом структурные изменения ДНК при образовании комплексов с PtlO и Ptl 1 имеют много общего с наблюдаемыми при комплексообразовании ДНК с цис-ДДП.

4. Характер комплексообразования соединений платины с ДНК в значительной степени зависит от цис- или транс- расположения лигандов в первой координационной сфере платины, а также от суммарного заряда комплексного иона, вступающего во взаимодействие с макромолекулой.

5. Сопоставление данных, полученных при изучении связывания ДНК в растворе с двуядерным и аналогичным моноядерным координационными соединениями платины цис-конформации, в состав которых входит цитозин, показало, что в обоих случаях реализуется одна координационная связь платины с ДНК, вместе с тем, в эксперименте фиксируется разный характер изменения параметров ДНК. В случае моноядерного препарата его взаимодействие с ДНК осуществляется с участием цитозинового лиганда.

6. Показано, что для неподвижных четырехсторонних разветвлений ДНК в присутствии ионов Mg2+ и Мп2+ преимущественно реализуется антипараллельная Х-структура.

7. Опыт показал, что ионы Mg2+, Мп2+ и Zn сходным образом влияют на структуру подвижных четырехсторонних разветвлений и способствуют формированию Х-структур при используемых в работе концентрациях.

8. Присутствие двухвалентных ионов в растворе понижает скорость миграции точки ветвления подвижных разветвленных структур.

9. Показано, что при наблюдении в реальном времени за динамикой подвижных разветвленных структур в растворах, содержащих ионы Mg2+, происходят спонтанные переходы из цис-конформации в транс- и обратно.

174

1. Watson J.D., Crick F.H.C., A structure of deoxyribose nucleic acid.// Nature, 1953, 171,737-738

2. Crick F.H.C., Watson J.D., The complementary structure of deoxyribonucleic acid.// Proc. Roy. Soc. (London), 1954, Ser.A, 223, 80-96

3. Zamenhof S., Brawermann G., Chargaff E., On the desoxypentose nucleic acids from several microorganisms.// Biochim. Biophys. Acta, 1952,9,402-405

4. Leslie A.G.W., Arnott S., Chandrasekaran R., Ratliff R.L. Polymorphism of DNA double helices.//J. Mol Biol., 1980, 143, 49-72

5. Зенгер В., Принципы структурной организации нуклеиновых кислот.// Москва, Мир, 1987

6. Lewitt M., How many base-pair per turn does DNA have in solution and in chromatin? Some theoretical calculations.// Proc. Nat. Acad. Sci., USA, 1978, 75, 640-644

7. Calladine C.R., Mechanism of sequence-dependent stacking of bases in B-DNA.// J. Mol. Biol., 1982,161,343-352

8. Кантор Ч., Шиммел П., Биофизическая химия.// т. 1, Москва, Мир, 1984

9. И. Hoogsteen К., The crystal and molecular structure of a hydrogen-bonded complex between 1-methylthymine and 9-methyladenine.// Acta Crystallogr., 1963,16, 907-916

10. Eichhorn G.L., Inorganic Biochemistry.// Elsevier, Amsterdam, 1973

11. Sissoeff L., Grisvard S., Guille E., Studies on metal ions-DNA interactions: Specific behaviour of reviterative DNA sequensces.// Prog. Biophys. Mol. Biol., 1973,31, 165-199

12. Pezzano H., Podo F., Structure of binary complexes of mono- and polynucleotides with metal ions of the first transition group.// Chem. Rev., 1980, 365-401

13. Mildvan A.S., Loeb L.A., The role of metal ions in the mechanism of DNA and RNA polymerases.// CRC Crit. Rev. Biochem., 1979, 6, 219-244

14. Sissoeff I., Grisvald J., Guite E., Studies on metal ions DNA interactions: specific behaviour of reiterative DNA sequences.// Progr. Biophys. and Mol. Biol., 1976,31(2), 165-199

15. Clement R.M., Sturm J., Daune M.P., Interaction of metallic cations with DNA. VI. Specific binding of Mg2+ and Mn2+.// Biopolymers, 1973, 12(2), 405-421

16. Daune M., Interactions of metal ions with nucleic acids.// Metal Ions in Biol. Syst., N.Y., Marcel Dekker, 1979, 3, 1-43

17. Mathieson A.R., Olayemi I.Y., The interaction of calcium and magnesium ions with deoxyribonucleic acids.//Arch. Biochem. Biophys. 1975, 169(1), 237-243

18. Blagoi Yu.P., Sorokin V.A., Valeev V.A., Magnesium ion effect on the helix-coil transition of DNA.//Biopolymers, 1978, 17(5), 1103-1118

19. Dove W.F., Davidson N., Cation effects on the denaturation of DNA.// J.Mol.Biol., 1962, 5(1), 467-478

20. Record M.T., Effect of Na and Mg ions on the helix-coil transition of DNA.// Biopolymers, 1975, 14(9), 2137-2158

21. Lyons J.W., Kotin L., The effect of magnesium ion on the secondary structure of deoxyribonucleic acid.//J. Am. Chem. Soc., 1965, 87(8), 1781-1785

22. Chang K.Y., Carr Ch.W., The binding of calcium with deoxyribonucleic acid and deoxyribonucleic acid-protein complexes.// Biochim. Biophys. Acta., 1968, 157(1), 127-129

23. Reuben J., Gabbay E.J., Binding of manganese (II) to DNA and the competitive effects of metal ions and organic cations. An electron paramagnetic resonance study.//Biochemistry 1975, 15(6), 1230-1235

24. Eichorn G.L., The effect of metal ions on the structure and function of nucleic acids. // Metal Ions Genet. Inf. Transfer, N.Y., 1981, 1-46

25. Касьяненко H.A., Дьяконова H.E., Фрисман Э.В., Исследование молекулярного механизма взаимодействия ДНК с двухвалентными ионами металлов.//Молек. биология, 1989, 23(4), 835-841

26. Zimer С., Luck G., Triebel Н., Conformation and reactivity of DNA. IV. Base binding ability of transition metal ions to native DNA and effect of helic conformation with specific reference to DNA-Zn(II) complex.// Biopolymers, 1974, 13(2), 425-453

27. Dix D.E., Strauss D.B., DNA helix stability. I. Differential stabilization by counter cations.//Arch. Biochem. Biophys, 1972,152(1), 299-310

28. Hanlon S., Wolf В., Berman S., The conformational sensitivity of DNA to ionic interactions in aqueous solutions. // Metal-ligand interactions in organic chemistry and biochemistry, Dordrecht: Holland D. Reidel Publ., 1977, 1, 77106

29. Воскобойник А.Д., Монаселидзе Д.Р., Исследование плавления ДНК в области инверсии относительной стабильности ГЦ- и АТ-пар.// Молек. Биология, 1975,9(5), 783-789

30. Rosenberg В., Van Camp L., Krigas Т., Inhibition of cell division in escherichia coli by electrolysis products from a platinum electrode.// Nature, 1965, 205, 698-699

31. Rosenberg В., Van Camp L., Trosko J.E., Mansour V.N., Platinum compounds: a new class of potent antitumour agents.// Nature, 1969, 222, 385-386

32. Giaccone, G., Clinical perspectives on platinum resistance.// Drugs, 2000, 59, 917

33. Wong, E., Giandomenico, C.M., Current status of platinum-based antitumor drugs.// Chem. Rev., 1999, 99,2451-2466

34. Weiss, R.B., Christian, M.C., New cisplatin analogs in development: a review.// Drugs, 1993,46,360-377

35. Gale G.R., Morris C.R., Atkins L.M., Smith A.B., Binding of an antitumor platinum compound to cells as influenced by physical factors and pharmacologically active agents.// Cancer Res., 1973,33, 813-818

36. Binks S.P., Dobrota M., Kinetics and mechanism of uptake of platinum-based pharmaceuticals by the rat small intestine.// Biochem. Pharmacol., 1990, 40, 1329-1336

37. Hromas R.A., North J.A., Burns C.P., Decreased cisplatin uptake by resistant L1210 leukemia cells.// Cancer Lett., 1987,32(2), 197-201

38. Mann S.C., Andrews P.A., Howell S.B., Short-term cis-diamminedichloroplatinum(II) accumulation in sensitive and resistant human ovarian carcinoma cells.// Cancer Chemother. Pharmacol., 1990,25,236-240

39. Andrews P.A., Mann S.C., Velury S., Howell S.B., Platinum and other metal coordination compounds in cancer chemotherapy.// Nicolini M. (ed.), Martinus Nijoff Publishing, Boston, 1988, 248-254

40. Witkin E.M., The radiation sensitivity of Escherichia coli B: a hypothesis relating filament formation and prophage induction.// Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A., 1967,57, 1275-1279

41. Adler H.I., Hardigree A.A., Postirradiation growth, division, and recovery in bacteria.// Radiat. Res., 1965,25, 92-102

42. Reslova S., The induction of lysogenic strains of Escherichia coli by cis-dichloro-diammineplatinum (II).// Chem. Biol. Interact., 1971, 4(1), 66-70

43. Harder H.C., Rosenberg В., Inhibitory effects of anti-tumor platinum compounds on DNA, RNA and protein syntheses in mammalian cells in virtro.// Int. J. Cancer, 1970, 6(2), 207-216

44. Howie J.A., Gale G.R.// Biochem. Pharmacol., 1970, 19,2757-2762

45. Akaboshi M., Kawai K., Maki H., Akuta K., Ujeno Y., Miyahara Т., The number of platinum atoms binding to DNA, RNA and protein molecules of HeLa cells treated with cisplatin at its mean lethal concentration.// Jpn. J. Cancer Res., 1992, 83(5), 522-526

46. Beck D.J., Brubaker R.R., Effect of cis-platinum(II)diamminodichloride on wild type and deoxyribonucleic acid repair deficient mutants of Escherichia coli.// J. Bacteriology, 1973,116(3), 1247-1252

47. Drobnik J., Urbankova M., Krekulova A., The effect of cis-dichlorodiammineplatinum(II) on Escherichia coli B. The role of fil, exr and her markers.//Mutat. Res., 1973, 17(1), 13-20

48. Markham B.E., Brubaker R.R., Influence of chromosome integrity on Escherichia coli cell division.//J. Bacteriology, 1980, 143(1), 455-462

49. Brouwer J., van de Putte P., Fichtinger-Schepman A.M., Reedijk J., Base-pair substitution hotspots in GAG and GCG nucleotide sequences in Escherichia coli

50. К-12 induced by cis-diamminedichloroplatinum (II).// Proc. Natl. Acad. Sci., U.S.A., 1981,78(11), 7010-7014

51. Beck D.J., Popoff S., Sancar A., Rupp W.D., Reactions of the UVRABC excision nuclease with DNA damaged by diamminedichloroplatinum(II).// Nucl. Acids Res., 1985, 13(20), 7395-7412

52. Fram R.J., Cusick P.S., Wilson J.M., Marinus M.G., Mismatch repair of cis-diamminedichloroplatinum(II)- induced DNA damage.// Mol. Pharmacol., 1985, 28(1), 51-55

53. Popoff S.C., Beck D.J., Rupp W.D., Repair of plasmid DNA damaged in vitro with cis- or trans- diamminedichloroplatinum(II) in Escherichia coli.// Mutat. Res., 1987,183(2), 129-137

54. Eastman A., The formation, isolation and characterization of DNA adducts produced by anticancer platinum complexes.// Pharmacol. Ther., 1987, 34(2), 155-166

55. Bruhn S.L., Toney J.H., Lippard S J., Biological processing of DNA modified by platinum compounds.// In Progress in Inorganic Chemistry: Bioinorganic Chemistry, Lippard S.J. (ed.), John Wiley and Sons Inc., 1990,38,477-516

56. Reedijk J., The relevance of hydrogen bonding in the mechanism of action of platinum antitumor compounds. Inorg. Chim. Acta, 1992,198, 873-881

57. Sip M., Leng M., DNA, cis-platinum and intercalators: Catalytic activity of the DNA double helix.// Nucleic Acids and Molecular Biology, Eckstein F. and Lilley D.MJ. (ed)., Springer Berlin,1993, 7, 1-15

58. Mello J.M., Lippard S.J., Essigman J.E., DNA adducts of cis-diamminedichloroplatinum(II) and its trans isomer inhibit RNA polymerase II differentially in vivo.//Biochemistry, 1995,34(45), 14783-14791

59. Pinto A.L., Lippard S.J., Binding of the antitumor drug cis-diamminedichloroplatinum(II) (cisplatin) to DNA.// Biochim. Biophys. Acta, 1985, 780(3), 167-180

60. Zamble D.B., Mu D., Reardon J.T., Sancar A., Lippard S.J., Repair of cisplatin-DNA adducts by the mammalian excision nuclease.// Biochemistry, 1996, 35(31), 10004-10013

61. Fichtinger-Schepman A.M., van der Veer J.L., den Hartog J.H., Lohman P.H.M., Reedijk J., Adducts of the antitumor drug cis-diamminedichloroplatinum(II) with DNA: formation, identification, and quantitation.//Biochemistry, 1985, 24(3), 707-713

62. Eastman A., Reevaluation of interaction of cis-dichloro(ethylenediamine)platinum(II) with DNA.// Biochemistry, 1986, 25(13), 3912-3915

63. Roberts J.J., Pascoe J.M., Cross-linking of complementary strands of DNA in mammalian cells by antitumour platinum compounds.// Nature, 1972, 235(5336), 282-284

64. Jamieson E.R., Lippard S.J., Structure, Recognition, and Processing of Cisplatin-DNA Adducts.// Chem. Rev., 1999,99(9), 2467-2498

65. Van de Vaart P.J.M., Belderbos J., de Jong D., Sneeuw K.C.A., Majoor D., Bartelink H., Begg A.C., DNA-adduct levels as a predictor of outcome for NSCLC patients receiving daily cisplatin and radiotherapy.// Int. J. Cancer, 2000, 89, 160-166

66. Brabec V., Chemistry and structural biology of 1,2-interstrand adducts of cisplatin.// Kelland, L.R., Farrell, N.P. (Eds.), Platinumbased Drugs in Cancer Therapy. Humana Press Inc., Totowa, NJ, 2000, 37-61

67. Perez C., Leng M., Malinge J.M., Rearrangement of interstrand cross-links into intrastrand cross-links in cis-diamminedichloroplatinum(II)-modified DNA.// Nucleic Acids Res., 1997,25(4), 896-903

68. Brabec, V., Kleinwachter, V., Butour, J.L., Johnson, N.P., Biophysical studies of the modification of DNA by antitumour platinum coordination complexes.// Biophys. Chem. 1990,35, 129-141

69. Касьяненко H.A., Богданов A.A., Дефрене С. Взаимодействие молекулы ДНК с координационными соединениями платины и кобальта в растворе.// Биофизика, 2002, 47(3), 449

70. Brabec V., Leng М., DNA interstrand cross-links of trans-diamminedichloroplatinum (II) are preferentially formed between guanine and complementary cytosine residues.// Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A., 1993, 90, 5345-5349

71. Eastman A., Jennerwein M.M., Nagel D.L., Characterization of bifunctional adducts produced in DNA by trans-diamminedichloroplatinum(II).// Chem. Biol. Interact., 1988, 67(1-2), 71-80

72. Arpalahti J., Mikola M., Mauristo S., Kinetics and mechanism of the complexation of cis-diammindichloroplatinum(II) with the purine nucleoside inosine in aqueous solution.//Inorg. Chem., 1993, 32(15), 3327-3332

73. Bancroft D.P., Lepre C.A., Lippard S.J., Pt-195 NMR kinetic and mechanistic studies of cis- diamminedichloroplatinum and trans-diamminedichloroplatinum (II) binding to DNA.// J. Am. Chem. Soc., 1990,112, 6860-6871

74. Johnson N.P., Hoeschele J.D., Rohn R.O., Kinetic analysis of the in vitro binding of radioactive cis- and trans-dichlorodiammineplatinum(II) to DNA.// Chem. Biol. Interact., 1980, 30(2), 151-169

75. Barnham K.J., Bernens-Price S.J., Frenkiel T.A., Frey U., Sadler P.J., Platination Pathways for Reactions of Cisplatin with GG Single-Stranded and Double-Stranded Decanucleotides.// Angew. Chem. Int. Ed. Engl., 1995, 34(17), 1874-1877

76. Horacek P., Drobnik J., Interaction of cis-dichlorodiammineplatinum (II) with DNA.// Biochim. Biophys. Acta, 1971,254(2), 341-347

77. Bodenner D.L., Dedon P.C., Keng P.C., Borch R.F., Effect of diethyldithiocarbamate on cis-diamminedichloroplatinum(II)-induced cytotoxicity, DNA cross-linking, and gamma-glutamyl transpeptidase inhibition.// Cancer Res., 1986,46(6), 2745-2750

78. Malinge J. M., Leng M., Reactivity of monofunctional cis-platinum adducts as a function of DNA sequence.//Nucleic Acids Res. 1988, 16(15), 7663-7672

79. Eastman A., Barry M.A., Interaction of trans-diamminedichloroplatinum(II) with DNA: formation of monofunctional adducts and their reaction with glutathione.//Biochemistry, 1987, 26(12), 3303-3307

80. Bernal-Mendez E., Boundvillain M., Gonzales-Vilchez F., Leng M., Chemical versatility of transplatin monofunctional adducts within multiple site-specifically platinated DNA.// Biochemistry, 1997,36(24), 7281-7287

81. Reedijk J., Improved understanding in platinium antitumour chemistry.// Chem. Commun., 1996, 7, 801-806

82. Cohen G.L., Bauer W.R., Barton J.K., Lippard S.J., Binding of cis- and trans-dichlorodiammineplatinum(II) to DNA: evidence for unwinding and shortening of the double helix.// Science, 1979,203(4384), 1014-1016

83. Macquet J.P., Butour J.I., Biochimie.//1978, 60,901-914

84. Scovell W.M., Kroos L.R., Cis-diamminedichloroplatinum (II) modification of SV40 DNA occurs preferentially in (G+C) rich regions: implications into the mechanism of action.// Biochem. Biophys. Res. Commun., 1982,108(1), 16-23

85. Maeda Y., Nunomura K., Ohtsubo E., Cis-diamminedichloroplatinum (II) modification of SV40 DNA occurs preferentially in (G+C) rich regions: implications into the mechanism of action.// J. Mol. Biol., 1990,215(2), 321-329

86. Nunomura K., Maeda Y., Ohtsubo E., The interaction of platinum complexes with DNA studied by differential scanning calorimetry.// J. Gen. Appl. Microbiol., 1991, 37, 207-214

87. Kagemoto A., Takagi H., Naruse K., Baba Y., Thermochim. Acta.// 1991, 190, 191-201

88. Sherman S.E., Gibson D., Wang A.H. J., Lippard S.J., X-ray structure of the major adduct of the anticancer drug cisplatin with DNA: cis-Pt(NH3 )2(d(pGpG)).// Science, 1985,230(4724), 412-417

89. Sherman S.E., Gibson D., Wang A.H.J., Lippard S.J., Crystal and Molecular Structure of Сis-(Pt(NH3)2 {d(pGpG)}), the Principal Adduct Formed by Cisdiamminedichloroplatinium(II) with DNA.// J. Am. Chem. Soc., 1988, 110, 7368-7381

90. Takahara P.M., Rosenzweig A.C., Frederick C.A., Lippard S.J., Crystal structure of double-stranded DNA containing the major adduct of the anticancer drug cisplatin.// Nature, 1995, 377(6550), 649-652

91. Takahara P.M., Frederick C.A., Lippard S.J., Crystal structure of the anticancer drug cisplatin bound to duplex DNA.// J.Am. Chem. Soc., 1996, 118, 1230912321

92. Gelasco A., Lippard S.J., NMR solution structure of a DNA dodecamer duplex containing a cis- diammineplatinum(II) d(GpG) intrastrand cross-link, the major adduct of the anticancer drug cisplatin.// Biochemistry, 1998, 37(26), 9230-9239

93. Huang H., Zhu L., Reid B.R., Drobny G.P., Hopkins P.B., Solution structure of a cisplatin-induced DNA interstrand cross-link.// Science, 1995, 270(5243), 1842-1845

94. Paquet F., Perez C., Leng M., Lancelot G., Malinge J.M., NMR solution structure of a DNA decamer containing an interstrand cross-link of the antitumor drug cis-diamminedichloroplatinum (II).// J. Biomol. Struct. Dyn. 1996, 14, 67-77

95. Bellon S.F., Lippard S.J., Bending studies of DNA site-specifically modified by cisplatin, trans- diamminedichloroplatinum(II) and cis-Pt(NH3)2(N3-cytosine)Cl.+.// Biophys. Chem., 1990, 35(2-3), 179-188

96. Bellon S.F., Coleman J.H., Lippard S.J., DNA unwinding produced by site-specific intrastrand cross-links of the antitumor drug cis-diamminedichloroplatinum(II).//Biochemistry, 1991, 30(32), 8026-8035

97. Sip M., Schwartz A., Vovelle F., Ptak M., Leng M., Distortions induced in DNA by cis-platinum interstrand adducts.// Biochemistry, 1992,31(9), 2508-2513

98. Malinge J.M., Perez C., Leng M., Base sequence-independent distorsions induced by interstrand cross-links in cis- diamminedichloroplatinum (II)-modified DNA.// Nucl. Acids Res., 1994,22(19), 3834-3839

99. Brabec V., Kasparkova J., Molecular aspects of resistance to antitumor platinum drugs.// Drug Resistance Updates 5,2002, 147-161

100. Kartalou M., Essigmann J.M., Recognition of cisplatin adducts by cellular proteins.// Mut. Res., 2001,478, 1-21

101. Cohen S.M., Lippard S.J., Cisplatin: from DNA damage to cancer chemotherapy.// Prog. Nucl. Acid Res. Mol. Biol., 2001, 67, 93-130

102. Jordan P., Carmo-Fonseca M., Molecular mechanisms involved in cisplatin cytotoxicity.// Cell. Mol. Life Sci. 2000, 57, 1229-1235

103. Kelland L.R., Preclinical perspectives on platinum resistance.// Drugs, 2000, 59, 1-8

104. Johnson S.W., Ferry K.V., Hamilton T.C., Recent insights into platinum drug resistance in cancer.//Drug Resist. Updates 1, 1998,243-254

105. Pinto A.L., Lippard S.J., Sequence-dependent termination of in vitro DNA synthesis by cis- and trans-diamminedichloroplatinum(II).// Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A., 1985, 82,4616-4620

106. Sorenson C.M., Eastman A., Mechanism of cis-diamminedichloroplatinum(II)-induced cytotoxicity role of G2 arrest and DNA doublestrand breaks.// Cancer Res., 1988,48,4484-4488

107. Chu G., Cellular responses to cisplatin: the roles of DNA-binding proteins and DNA repair.// J. Biol. Chem., 1994, 269, 787-790

108. Allday M.J., Inman G.J., Crawford D.H., Farrell P.J., DNA damage in human В cells can induce apoptosis, proceeding from Gl/S when p53 is transactivation competent and G2/M when it is transactivation defective.// EMBO J., 1995, 14, 4994-5005

109. Gonzalez V.M., Fuertes M.A., Alonso C., Perez J.M., Is cisplatininduced cell death always produced by apoptosis?// Mol. Pharmacol., 2001, 59, 657-663

110. Lilley D.M.J., Structures of helical junctions in nucleic acids.// Quarterly Reviews of Biophysics, 2000, 33,2, 109-159

111. Lilley D. M. J., Clegg R. M., Diekmann S., Seeman N. C., von Kitzing E., Hagerman P., Nomenclature Committee of the International Union of

112. Biochemistry: A nomenclature of junctions and branchpoints in nucleic acids. Recommendations 1994.// Eur. J. Biochem., 1995,230, 1-2

113. Holliday R., A mechanism for gene conversion in fungi.// Genet. Res., 1964, 5, 282-304

114. Broker T. R., Lehman I. R., Branched DNA molecules: intermediates in T4 recombination.//J. Molec. Biol., 1971, 60, 131-149

115. Sherratt D. J., Wigley D. B. Conserved themes but novel activities in recombinases and topoisomerases. // Cell, 1998, 93, 149-152.

116. Potter H., Dressier D., On the mechanism of genetic recombination: electron microscopic observation of recombination intermediates.// Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1976, 73,3000-3004

117. Potter H., Dressier D. In vitro system from Escherichia coli that catalyses generalised genetic recombination.// Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1978, 75, 3698-3702

118. Orr-Weaver T.L., Szostak J.W., Rothstein R. J., Yeast transformation : a model system for the study of recombination.// Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1981, 78, 6354-6358

119. Schwacha A., Kleckner N., Identification of double Holliday junctions as intermediates in meiotic recombination.// Cell, 1995, 83, 783-791

120. Hoess R., Wierzbicki A., Abremski K., Isolation and characterisation of intermediates in sitespecific recombination.// Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1987, 84,6840-6844

121. Nunes-Duby S. E., Matsomoto L., Landy A. Site-specific recombination intermediates trapped with suicide substrates.// Cell, 1987, 50, 779-788

122. Kitts P.A., Nash H.A. Homologydependent interactions in phage к site-specific recombination.//Nature, 1987, 329,346-348

123. Jayaram M., Crain K.L., Parsons R.L., Harshey R.M., Holliday junctions in FLP recombination: resolution by step-arrest mutants of FLP protein.// Proc. natn. Acad. Sci. USA, 1988, 85, 7902-7906

124. McCulloch R., Coggins L.W., Colloms S.D., Sherratt D.J. Xer-mediated site-specific recombination at cer generates Holliday junctions in vivo.// EMBO J., 1994, 13, 1844-1855

125. Kemper В., Janz E., Function of gene 49 of bacteriophage T4. 1. Isolation and biochemical characterisation of very fast sedimenting DNA.// J. Virol., 1976,18, 992-999

126. Lee C.S., Davis R.W., Davidson N., A physical study by electron microscopy of the terminally repetitious, circularly permuted DNA from the coliphage particles of Escherichia coli 15.//J. Molec. Biol., 1970,48,1-22

127. Benbow R.M., Zuccarelli A.J., Sinsheimer R.L., Recombinant DNA molecules of bacteriophage фХ174.//Ргос. Natl. Acad. Sci. USA, 1975, 72,235-239

128. Thompson B.J., Camien M.N., Warner R.C., Kinetics of branch migration in doublestranded DNA.// Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1976, 73, 2299-2303

129. Thompson В J., Escarmis C., Parker В., Slater W.C., Doniger J., Tessman I., Warner R.C., Figure-8 cofiguration of dimers of S13 and phiX174 replicative form DNA.// J. Molec. Biol., 1976,91,409-419

130. Lilley D.M.J., Kemper В., Cruciformresolvase interactions in supercoiled DNA.// Cell, 1984,36,413-422

131. Mizuuchi K., Kemper В., Hays J., Weisberg R.A., T4 endonuclease VII cleaves Holliday structures.// Cell, 1982, 29, 357-365

132. Mizuuchi K., Mizuuchi M., Gellert M., Cruciform structures in palindromic DNA are favored by DNA supercoiling.// J. Molec. Biol., 1982,156,229-243

133. Courey A.J., Wang J.C. Cruciform formation in negatively supercoiled DNA may be kinetically forbidden under physiological conditions.// Cell, 1983, 33, 817-829

134. Lilley D.M.J., Hallam L. R., Thermodynamics of the ColEl cruciform. Comparisons between probing and topological experiments using single topoisomers.//J. Molec. Biol., 1984, 180, 179-200

135. Greaves D.R., Patient R.K., Lilley D.M.J. Facile cruciform formation by an (AT) sequence from a Xenopus globin gene.// J. Molec. Biol., 1985,185,461-478

136. Gellert M., Mizuuchi K., O'Dea M.H., Ohmori H., Tomizawa J., DNA gyrase and DNA supercoiling.// Cold Spring Harbor Symp. quant. Biol., 1979, 43, 3540

137. Lilley D.M.J., The inverted repeat as a recognisable structural feature in supercoiled DNA molecules.// Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1980, 77, 6468-6472

138. Panayotatos N., Wells R.D., Cruciform structures in supercoiled DNA.// Nature, 1981,289, 466-470

139. Giraud-Panis M.J.E., Lilley D.M.J., Near-simultaneous DNA cleavage by the subunits of the junction-resolving enzyme T4 endonuclease VII.// EMBO J., 1997, 16, 2528-2534

140. Kallenbach N. R., Ma R.I., Seeman N.C., An immobile nucleic acid junction constructed from oligonucleotides.//Nature, 1983, 305, 829-831

141. Hsu P.L., Landy A., Resolution of synthetic att-site Holliday structures by the integrase protein of bacteriophage k.//Nature, 1984, 311, 721-726

142. Gough G.W., Lilley D.M.J., DNA bending induced by cruciform formation.// Nature, 1985,313,154-156

143. Duckett D.R., Murchie A.I.H., Lilley D.M.J., The global folding of four-way helical junctions in RNA, including that in U1 snRNA.// Cell, 1995, 83, 10271036

144. Walter F., Murchie A.I.H., Duckett D.R., Lilley D.M.J., Global structure of four-way RNA junctions studied using fluorescence resonance energy transfer.// RNA, 1998,4,719-728

145. Lilley D.M.J., Analysis of the global conformation of branched RNA species by a combined electrophoresis and fluorescence approach.// Method. Enzymol., 2000,317,368-393

146. Altona C., Classification of nucleic acid junctions.// J. Molec. Biol., 1996, 263, 568-581

147. Cooper J. P., Hagerman P.J., Gel electrophoretic analysis of the geometry of a DNA four-way junction.// J. Molec. Biol., 1987, 198, 711-719

148. Duckett D.R., Murchie A.I.H., Diekmann S., von Kitzing E., Kemper В., Lilley D.M.J., The structure of the Holliday junction and its resolution.// Cell, 1988, 55, 79-89

149. Murchie A.I.H., Clegg R.M., von Kitzing E., Duckett D.R., Diekmann S., Lilley D.M.J., Fluorescence energy transfer shows that the four-way DNA junction is a right-handed cross of antiparallel molecules.//Nature, 1989, 341, 763-766

150. Cooper J.P., Hagerman P.J., Geometry of a branched DNA structure in solution.// Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1989, 86, 7336-7340

151. Clegg R.M., Murchie A.I.H., Zechel A., Carlberg C., Diekmann S., Lilley D.M.J., Fluorescence resonance energy transfer analysis of the structure of the four-way DNA junction.// Biochemistry, 1992, 31, 4846-4856

152. Chen J.H., Churchill M.E.A., Tullius T.D., Kallenbach N.R., Seeman N.C., Construction and analysis of monomobile DNA junctions.// Biochemistry, 1988, 27, 6032-6038

153. Sigal N., Alberts В., Genetic recombination: the nature of crossed strand-exchange between two homologous DNA molecules.// J. Molec. Biol., 1972, 71, 789-793

154. Lushnikov A.Y., Bogdanov A., Lyubchenko Y.L., DNA recombination: Holliday junctions dynamics and branch migration. // J. Biol. Chem., 2003, 278(44), 43130-43134

155. Nowakowski J., Shim P.J., Prasad G.S., Stout C.D. Joyce G.F., Crystal structure of an 82 nucleotide RNA-DNA complex formed by the 10-23 DNA enzyme.// Nature Struct. Biol., 1999, 6,151-156

156. Ortiz-Lombardi!a M., Gonzalez A., Erijta R., Aymami J., Azorin F., Coll M., Crystal structure of a DNA Holliday junction.// Nature Struct. Biol., 1999, 6, 913-917

157. Eichman B.F., Vargason J.M., Mooers B.H.M., Ho P.S., The Holliday junction in an inverted repeat DNA sequence: sequence effects on the structure of four-way junctions.// Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 2000, 97, 3971-3976

158. Shlyakhtenko L.S., Potaman V.N., Sinden R.R., Lyubchenko Y.L., Structure and dynamics of supercoil-stabilized DNA cruciforms.// J. Mol. Biol., 1998, 280(1), 61-72

159. Shlyakhtenko L.S., Hsieh P., Grigoriev M., Potaman V.N., Sinden R.R., Lyubchenko Y.L., A cruciform structural transition provides a molecular switch for chromosome structure and dynamics.// J. Mol. Biol.,2000, 296(5), 11691173

160. Duckett D.R., Murchie A.I.H., Lilley D.M.J., The role of metal ions in the conformation of the four-way junction.// EMBO J., 1990, 9, 583-590

161. Clegg R.M., Murchie A.I.H., Zechel A., Lilley D.M.J., The solution structure of the four-way DNA junction at low salt concentration; a fluorescence resonance energy transfer analysis.// Biophys. J. (1994). 66,99-109

162. Hsieh P., Panyutin I.G., DNA branch migration.// Nucleic Acids Res. and Molec. Biol., Eckstein F., Lilley D.M.J, (eds.), Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, 1995, 9,42-65

163. Radding C.M., Beattie K.L., Holloman W.K., Wiegand R.C., Uptake of homologous single-stranded fragments by superhelical DNA. IV. Branch migration.//J. Molec. Biol., 1977, 116, 825-839

164. Green C., Tibbetts C., Reassociation rate limited displacement of DNA strands by branch migration.//Nucleic Acids Res., 1981, 9, 1905-1918

165. Meselson M., Formation of hybrid DNA by rotary diffusion during genetic recombination.//J. Molec. Biol., 1972, 71, 795-798

166. Thompson B.J., Camien M.N., Warner R.C., Kinetics of branch migration in doublestranded DNA.// Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1976, 73, 2299-2303

167. Warner R.C., Fishel R.A., Wheeler F.C., Branch migration in recombination.// Cold Spring Harb. Symp. Quant. Biol., 1979, 43, 957-968

168. Gellert M., O'Dea M.H., Mizuuchi K., Slow cruciform transitions in palindromic DNA.// Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1983, 80, 5545-5549

169. Sinden R.R., Pettijohn D.E., Cruciform transitions in DNA.// J. Biol. Chem., 1984, 259, 6593-6600

170. Panyutin I.G., Hsieh P., Formation of a single base mismatch impedes spontaneous DNA branch migration.// J. Molec. Biol., 1993,230,413-424

171. Panyutin I.G., Hsieh P., The kinetics of spontaneous DNA branch migration.// Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1994, 91, 2021-2025

172. Panyutin I.G., Biswas I., Hsieh P., A pivotal role for the structure of the Holliday junction in DNA branch migration.//EMBO J., 1995,14, 1819-1826

173. Mulrooney S.B., Fishel R.A., Hejna J. A., Warner R.C., Preparation of Figure 8 and cruciform DNAs and their use in studies of the kinetics of branch migration.// J. Biol. Chem., 1996,271, 9648-9659

174. Johnson R.D., Symington L.S., Crossed stranded DNA structures for investigating the molecular dynamics of the Holliday junction.// J. Molec. Biol., 1993,229,812-820

175. Huggins M., The viscosity of dilute solutions of long chain molecules. IV. Dependence on concentration.// J. Am. Chem. Soc., 1942, 64,11.

176. Цветков B.H., Эскин B.E., Френкель С.Я. Структура макромолекул в растворах//М., Наука, 1964

177. Птицын О.Б., Эйзнер Ю.Е., Гидродинамика растворов полимеров. IV. О влиянии объемных эффектов на рассеяние света и константу трения макромолекул в растворе.// Высокомол. соед., 1959,1(7), 966-977

178. Птицын О.Б., Эйзнер Ю.Е., Гидродинамика растворов полимеров. II. Гидродинамические свойства макромолекул в хороших растворителях.// Журнал Тех. Физ., 1959,29, 1117-1134

179. Yamakawa Н., Fujii М., Intrinsic viscosity of wormlike chains determination of the salt factor.//Macromol., 1974, 7(1), 128-135

180. Цветков B.H., Фрисман Э.В., Геометрическая форма и оптические свойства цепных макромолекул в растворе.// ДАН СССР, 1954,47(4), 647-650

181. Frisman E.V., Tsvetkov V.N., The effects of shape in streaming birefrigence of polymer solutions.//J. Polym. Sci., 1958,30(121), 297-314

182. Peterlin A., Viscosity and streaming birefrigence in the non-linear concentration range of macromolecular solutions.// J. Polym. Sci., 1954, 12, 45-51

183. Фрисман Э.В., Сибилева M.A., Красноперова A.B., Гидродинамические и оптические свойства растворов полимеров в области больших концентраций.//Высокомол. соед., 1959, 1(4), 597-606

184. Цветков В.Н., Жесткоцепные полимерные молекулы.// JI-д, Наука, 1986, 380

185. Фрисман Э.В., Исследование оптического и гидродинамического поведения макромолекул в растворах синтетических и биологических полимеров.// Докт. дисс., Jl-д, 1964

186. Фрисман Э.В., Щагина Л.В., Воробьев В.И., Стеклянный ротационный вискозиметр.//Коллоид, журн., 1965,27(2), 130-134

187. Shlyakhtenko L.S., Potaman V.N., Sinden R.R., Gall A.A., Lyubchenko Y.L., Structure and dynamics of three- way DNA junctions: atomic force microscopy studies.//Nucleic Acids Res., 2000, 28(18), 3472-3477

188. Berne B.J., Pecora R., Dynamic Light Scattering With Applications to Chemistry, Biology, and Physics.// Dover Ed., Mineola, New York, 2000

189. Seils J., Pecora R., Dynamics of a 2311 Base Pair Superhelical DNA in Dilute and Semidilute Solutions.// Macromolecules, 1995,28,661-673

190. Stepanek P., Dynamic Light Scattering: Method and Some Applications.// Ed. by W.Brown, Oxford: Clarendron Press, 1993

191. Веллюз П., Легран M., Грожан М., Оптический круговой дихроизм.// М., Мир, 1969

192. Снатцке Г., Дисперсия оптического вращения и круговой дихроизм в органической химии.// М., Мир, 1970.

193. Кантор Ч., Шиммел П., Биофизическая химия.// М., Мир, 2,1984

194. Спирин А.С., Спектрофотометрическое определение суммарного количества нуклеиновых кислот. // Биохимия,1958, 23(5), 656-662

195. Lyubchenko Y.L., Shlyakhtenko L.S., Potaman V.N., Sinden R.R., Global and Local DNA Structure and Dynamics. Single molecule studies with AFM.// Microscopy and Microanalysis, 2002, 8,170-171

196. Prestayko A.W., Crooke S.T., Carter S., Cisplatin: Current Status and New Development.// K. N. Y.: Acad. Press., 1980, 527

197. Tulub A.A., Stefanov V.E., Cisplatin stops tubulin assembly into microtubules. A new insight into the mechanism of antitumor activity of platinum complexes.// Int. J. of Biol. Macromol., 2001,28, 191-198

198. Kartalou M., Essigmann J.M., Recognition of cisplatin adducts by cellular proteins.// Molecular Mechanisms of Mutagenesis, 2001,478,1-21

199. Касьяненко H.A., Фрисман, Э.В., Валуева C.B., Сморыго Н.А., Дьяченко С.А., Исследование взаимодействия молекулы ДНК с координационными соединениями двухвалентной платины I. Взаимодействие цис-ДДП с молекулой ДНК.//Молек. биол., 1995,29,345

200. Horacek P., Drobnick J. Interaction of cis-dichlorodiammineplatinum (II) with DNA.//Biochem. Biophys. Acta., 1971,254,341

201. Касьяненко Н.А., Сэльман Х.С.Г., Уверский В.Н., Фрисман Э.В., Исследование влияния ионов магния и марганца на конформацию молекулы ДНК в растворе.// Молек. биол., 1987,20,140-146

202. Kasyanenko N.A., Zanina A.V., Simonenkov A.A., Defrenne S., Nazarova O.V., Panarin E.F., Study of the DNA Packing Caused by Charged Compounds of Different Nature in solution.// Macromol. Symp., 1998,136,25-31

203. Галлямов M.O., Яминский И.В., Нуклеиновые кислоты.// Сканирующая зондовая микроскопия биополимеров, Под ред. Яминского И.В., М.: Научный мир, 1997,25

204. Iwamoto М., Mukundan S.Jr., Marzilli L.G.// J. Am. Chem. Soc., 1994, 116, 6238

205. Chao C.C., Huang S.L., Lee L.Y., Lin-Chao S., Identification of inducible damage-recognition proteins that are overexpressed in HeLa cells resistant to cis-diamminedichloroplatinum (II).// Biochem. J., 1991, 277, 875-878

206. Calsou P., Frit P., Salles В., Repair synthesis by human cell extracts in cisplatin-damaged DNA is preferentially determined by minor adducts.// Nucleic Acids Res. 1992,20(23), 6363-6368

207. Chu G., Cellular responses to cisplatin. //J. Biol. Chem., 1994, 269, 787-790

208. Herman F., Kozelka J., Stoven V., Guittet E., Girault J.P., Huynh-Dinh Т., Igolen J., Lallemand J.Y., Chottard J.C., A d(GpG)-Platinated Decanucleotide Duplex Is Kinked An Extended NMR and Molecular Mechanics Study.// Eur. J. Biochem, 1990,194,119-133

209. Bellon S.F, Coleman J.H, Lippard S.J, DNA unwinding produced by site-specific intrastrand cross-links of the anti-tumor drug cis-diamminedichloroplatinum (II).// Biochem, 1991, 30, 8026-8035

210. Rampiro J.N.// Biochem. and Biophys. Res. Commun, 1992, 182(1), 201

211. Kuhn W. // Kolloid. Z, 1939, 87, 3

212. Goinga H.T, Pecora R.// Macromol, 1991, 24,6128

213. Newman J, Tracy J, Pecora R.// Macromol, 1994, 27, 6808

214. Стеценко А.И., Преснов М.А., Коновалова A.JL// Успехи химии, 1981, 50, 4, 665-692

215. Преснов М.А., Коновалова A.JL, Горбунова В.А.// Вестн. АН СССР, 1986, № 12,79-89

216. Harrap K.R.// Cancer Chemotherapy, 1983, 1, 171-217

217. Keppler В.К.// New J. Chem., 1990,14, 6(7), 389-403

218. Стеценко А.И., Яковлев К.И., Алексеева Г.М., Коновалова A.JL, Комплексы платины (И) триаминового типа и их противоопухолевые свойства.// Теор. и экспер. химия, 1991, 3,354-361

219. Яцимирский К.Б., Стеценко А.И., Сидорик Е.П.// Докл. АН СССР, 1979, 245,2,385-387

220. Стеценко А.И., Волченкова И.И., Дмитриева Е.С.// Коорд. химия, 1980, 6(9), 1455-1462

221. Beck W., Purucker B.U., Girth MM Naturforsch, 1976, 31, 932-945

222. Mollis S.L., Doran S.L., Amundsen A.R., Stern E.W., Platinum and other metal coordination compounds in cancer chemotherapy.// Proc. Of the 5th Intern. Symp., Padua, Italy, 1987, 538-554

223. Passini A., Zinino F.// Angew. Chem., 1987, 99, 632-641

224. Drobnick J., Platinum and other metal coordination compounds in cancer chemotherapy,.//Proc. Of the 5th Intern. Symp., Padua, Italy, 1987,62-66

225. Грутенко E.B., Николин В.П., Матвиенко M.A.// Докл. АН СССР, 1982, 265(1), 225-228

226. Иванов В.Б., Быстрова Е.М., Ларина Л.П.// Изв. АН СССР, Сер. биол., 1988,5,746-751

227. Hollis S.L., Amundsen A.R., Stern E.W., Platinum triamine antitumour agents.// Eur. Pat. Bull., 1986,44

228. Яковлев К.И., Стеценко А.И., Алексеева Г.М., Имсырова А.Ф., Коновалова A.JL, Камалетдинов Н.С., Глазкова Т.Ю., Новый тип противоопухолевых комплексов платины (2+).// Хим-фарм. журнал, 1991,4,48-50

229. Коновалова A.J1 ^Яковлев К.И., Стеценко А.И., Рожкова Н.Д., Герасимова Г.К., Иванова Т.И., Камалетдинов Н.С., Синдицкий В.П., противоопухолевая активность биядерных катионных комплексов платины (II).//Хим-фарм. журнал, 1994, 1, 17-20

230. Rosenberg В., Some biological effects of platinum compounds. New agents for the control of tumoure.// Plat. Met. Rev., 1971, 15,42-51

231. Lippard S.J., Chemistry and molecular biology of platinum anticancer drugs.// Pure and Appl. Chem., 1987, 59, 731-742

232. Касьяненко H.A., Айа Э.Э.Ф., Богданов A.A., Космотынская Ю.В., Яковлев К.И., Сравнение комплексообразования ДНК с противоопухолевым препаратом цис-ДДП и биядерным соединением двухвалентной платины, содержащим пиразин.//Молек. биол., 2002, 36(4), 1-8

233. Courtois Y., Fromageot P., Gushlbauer W., Protonated polynucleotide structures. III. An optic rotatory dispersion study of the protonation of DNA.// Eur. J. Biochem., 1968, 6,493-501

234. Касьяненко H.A., Бартошевич С.Ф., Фрисман Э.В., Исследование влияния рН среды на конформацию молекулы ДНК.// Молек. биол., 1985, 19, 13861393

235. Reinert К.Е.,Aspects of specific DNA protein interaction; local bending of DNA molecules by in - register binding of the oligopeptide antibiotic distamycin.//Biophys. Chem., 1981, 13,1-14

236. Kasyanenko N., Arikainen N., Frisman E., Investigation of DNA complexes with iron ions in solution.//Biophys. Chem., 1998, 70, 93-100

237. Kasyanenko N.A., Zanina A.V., Nazarova O.V., Panarin E. F., DNA interaction with complex ions in solution.// Langmuir, 1999, 15, 7912-7917

238. Seeman N.C., Kallenbach N.R., DNA branched junctions.//Annu. Rev. Biophys. Biomol. Struct., 1994, 23, 53-86