Conformational changes of DNA upon interaction with small peptides

Abstract

Целью работы является исследование влияния коротких пептидов AEDL, EDR, KEDW на конформацию ДНК в растворе. Анализ данных показывает, что все три пептида связываются с молекулой ДНК, вызывая дестабилизацию вторичной структуры. По спектрам флуоресценции красителя DAPI в растворе комплексов ДНК - пептид можно сделать вывод, что пептид AEDL связывается по большой бороздке. Гидродинамическими методами установлено, что образование комплекса ДНК-пептид вызывает относительное уменьшение вязкости раствора ДНК, что свидетельствует о влиянии коротких пептидов на третичную структуру молекулы ДНК. Данные изотермического калориметрического титрования также свидетельствуют об образовании комплексов в растворе. По совокупности результатов экспериментов можно заключить, что используемые в работе короткие пептиды взаимодействуют с молекулой ДНК в растворе. Это взаимодействие более ярко проявляется при больших концентрациях пептидов растворе ДНК (более 3 молекул пептида на одну пару оснований). Связывание пептида вызывает дестабилизацию вторичной структуры ДНК, а также оказывает влияние на третичную структуру макромолекулы. Комплексы пептид-ДНК исследовались методами спектрофотометрии, флуоресценции, калориметрии, низкоградиентной вискозиметрии.

The aim of the work is to study the influence of short peptides AEDL, EDR, KEDW on DNA conformation in a solution. Analysis of the experimental data shows that all three peptides bind to the DNA molecule, causing destabilization of its secondary structure, It can be concluded from the fluorescence spectra of DAPI dye in a solution with DNA-peptide complexes that peptide AEDL binds along a large groove. Hydrodynamic methods have shown that the formation of the DNA-peptide complex causes a relative decrease in the viscosity of DNA solutions, which indicates the effect of short peptides on the tertiary structure of the DNA molecule. The data of isothermal calorimetric titration also indicate the formation of complexes in solution. On the basis of the results of the experiments, it can be concluded that the short peptides used in the work interact with the DNA molecule in a solution. This interaction is more pronounced at high concentrations of peptides in DNA solutions (more than 3 peptide molecules per DNA base pair). Binding of the peptide causes destabilization of the secondary structure of DNA, and also affects the tertiary structure of macromolecule.