Ультрафіолетові спектри піримідинових основ і нуклеозидів у контексті метилзаміщення та взаємодії з карбоксильною групою амінокислот

Abstract

У зневодненому ДМСО досліджено УФ спектри піримідинових нуклеотидних основу нуклеозидів, низки їхніх похідних та аналогів. Простежено вплив на УФ спектри взаємодії з нейтральною та депротонованою формами карбоксильної групи амінокислот Встановлено, що метилювання 1-го та 5-го положень піримідинових основ спричиняє батохромний зсув максимуму смуги поглинання від 5 до 12 нм. Показано, шр Cyt та більшість його похідних, за винятком m3Cyt та isoCyt, специфічно взаємодіють з нейтральною карбоксильною групою. Для Ura, Thy та їхніх twxidnux, крім chx1Ura, s2Ura і dU, характерною є взаємодія лише з депротонованою карбоксильною групою. Зроблено висновок про те, що заміщення 1-го положення піримідинових основ супроводжується падінням комплексотвірної здатності з обома формами карбоксильної групи, а заміщення 5-го положення підсилює взаємодію з нейтральною карбоксильною групою та послаблює взаємодію з карбоксилат-іоном. Обговорюється біологічна значущість отриманих результатів.

В безводном ДМСО исследованы УФ спектры пиримидиновых нуклеотидных оснований, нуклеозидов, ряда их производных и аналогов. Прослежено влияние на УФ спектры взаимодействия с нейтральной и депротонированной формами карбоксильной группы аминокислот Установлено, что метилирование 1-го и 5-го положениий пиримидиновых оснований вызывает батохромный сдвиг максимума полосы поглощения от 5 до 12 нм. Показано, что Cyt и большинство его производных специфиче­ски взаимодействуют с нейтральной карбоксильной группой, за исключением m3 Cyt и isoCyt. Для Ura, Thy и их производных характерно взаимодействие только с Депротонированной кар­боксильной группой, кроме chx Ura, s2Ura и dU. Сделан вывод о том, что замещение 1-го положения пиримидиновых основа­ний во всех случаях сопровождается снижением комплексообразующей способности с обеими формами карбоксильной груп­пы, а замещение 5-го положения усиливает взаимодействие с нейтральной карбоксильной группой и ослабляет взаимодейст­вие с карбоксилат-ионом. Обсуждается биологическая значимость полученных результатов.

UV spectra of pyrimidine nucleotide bases, nucleosides, a number of their derivatives and analogues were investigated in anhydrous DMSO. Effects of interaction with neutral and deprotonated carboxylic group of amino acids on the UV spectra were traced. It was established that methylation of pyrimidine bases at the positions 1 and 5 leads to the 5–12 nm bathochromic shift of the absorption bands. The majority of the Cyt derivatives excluding m3Cyt and isoCyt were shown to interact specifically with neutral carboxylic group. Interactions with deprotonated carboxylic group is characteristic of Ura, Thy and their derivatives, except chx1Ura, s2Ura and dU. The conclusion was drawn that substitution at the positions I and 5 is accompanied by a decrease of a complex formation ability with the both forms of carboxylic groups, but substitution at the position 5 strengthens interaction with neutral carboxylic group but decreases interaction with carboxylate-ion. Biological significance of the results obtained is discussed.