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Journal of the Korean Chemical Society (JKCS)

ISSN 1017-2548(Print)
ISSN 2234-8530(Online)
Volume 42, Number 5
JKCSEZ 42(5)
October 20, 1998 

 
Title
Binging Site of Spermine at Poly[d(A-T)2] and Poly[d(G-C)2]

Poly[d(A-T)2], Poly[d(G-C)2]와 스퍼민의 결합 형태에 관한 연구
Author
Byeong Hwa Yun, Sun Hee Jeon, Young-Dae Song, Tae-Sub Cho, Seog K. Kim

윤병화,전선희,송영대,노태섭,김석규
Keywords
Abstract
생체 내에서 양이온을 가지는 폴리아민류인 스퍼민이 DNA에 결합할 경우 안정화도를 증가시킴과 동시에 구조적인 변환(B형태→Z형태 변환)을 유발하는 것으로 알려져 있다. 그러나, 스퍼민의 분광학적 비활성 때문에 DNA에 대한 정확한 결합 위치를 분광학적으로 결정하는 것은 불가능했으므로 그 결합메커니즘에 관한 구체적인 보고는 없다. 본 실험에서는 스퍼민에 대한 탐침 작용을 할 수 있는 물질로 분광 활성이 있으며 결합 자리를 잘 알고 있는 DAPI를 사용하였다. 합성 DNA에서 스퍼민의 결합 자리와 염기 선택성을 연구한 결과, 스퍼민의 농도가 커질수록 아데닌-티민 염기쌍이 교대로 나선을 이루는 poly[d(A-T)2]에서는 스퍼민이 DNA의 작은 홈 주위의 인산기 뼈대에 걸쳐지면 DAPI의 소수성 환경을 증가시켜 형광스펙트럼의 세기를 급격히 증가시킨다. 구아닌-시토신 염기쌍이 교대로 반복되며 만들어진 poly[d(G-C)2]에서는 스퍼민이 DNA의 큰 홈 속에 결합하면서 큰 홈에 걸쳐 있으면서 부분적으로 염기쌍사이에 삽입된 DAPI를 밀어내는 것으로 생각할 수 있다. 이 두 가지의 경우에 스퍼민이 염기쌍에 대해 특별한 선택성을 보이지 않았다.

When the spermine, which is one of the polyamines containing cation in vivo, binds to DNA, it can increase the stability of DNA. At the same time, it can cause B-fortn to Z-form transformations of DNA. However, because we cannot determine the binding geometry of the spermine to DNA by using spectroscopic methods, nobody can show the accurate binding mechanism of a DNA-spermine complex. Thus, we used DAPI as a spectroscopic probe of spermine, which binding geometry was well known. At the result of base selective binding geometry of spermine to synthetic DNA, the concentration of spermine gets higher, it grows the hydrophobic environment of DAPI which bound the minor groove of adenine-thymine base pair. Simultaneously, spermine seems to bridge the backbones around the minor groove of poly[d(A-T)2]. So that, the intensity of fluorescence spectrum of that shows sudden increasement. In guanine-cytocine base pair, poly[d(G-C)2], we can suppose that spermine bind to the major groove of that, shoving out the DAPI which is partially intercalated between the base pocket across the major groove of it. In both cases, spermine doesn't show the base selectivity against to DNA.

Page
506 - 511
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