Note! This is an old version of B&C site.
Biopolym. Cell. 2026; 42(1):32-43.
http://dx.doi.org/10.7124/bc.000B33
Структура та функції біополімерів
Вивчення взаємодії між пентамерними олігонуклеотидами та рекомбінантними сигнальними білками та рецепторами
1Нужний О. О., 1Ніколаєв Р. О., 1Ткачук З. Ю.
  1. Інститут молекулярної біології і генетики НАН України
    Вул. Академіка Заболотного, 150, Київ, Україна, 03143

Abstract

Мета. Метою цього дослідження було синтезувати, очистити та дослідити взаємодії між олігонуклеотидами (OLN) та рекомбінантними сигнальними білками, зокрема інтерфероном α2-β, інсуліном, їх рецепторами та соматропіном, за допомогою методів докінгу та флуоресцентної спектроскопії. Методи. Для аналізу цих взаємодій ми використовували рівняння Штерна-Фольмера в його загальній та модифікованій формах, а також рівняння Гілла, яке дозволило нам визначити зв'язування та константи зв'язування. Ми синтезували олігонуклеотиди за допомогою твердофазного фосфоамідитного методу, який забезпечує високу ефективність та специфічність. Отримані олігонуклеотиди потім очищали твердофазною екстракцією, яка видаляла побічні продукти та домішки, що підтверджено спектральним аналізом. Результати. Флуорометричне титрування показало, що гомополімерні олігонуклеотиди зв'язуються з білками в діапазоні середньої афінності, утворюючи нефлуоресцентні комплекси. Найбільш значні взаємодії відбувалися з коротшими олігонуклеотидами. Ми спостерігали негативне кооперативне зв'язування між інсуліном та олігорибонуклеотидом Poly(rG)₅. Примітно, що всі білки вибірково зв'язувалися лише з одним лігандом, олігонуклеотидом Poly(dG)₅. Висновки. Розуміння механізмів білок-олігонуклеотидної взаємодії може відкрити нові можливості для розробки антибіотиків, противірусних препаратів та методів лікування раку та генетичних захворювань.
Keywords: сигнальні білки, взаємодія білок-ліганд, спектроскопія, олігорибонуклеотид, олігодезоксинуклеотид, докінг
Повний текст: (PDF, англійською)

References

[1] Obexer R, Nassir M, Moody ER, Baran PS, Lovelock SL. Modern approaches to therapeutic oligonucleotide manufacturing. Science. 2024; 384(6692):eadl4015.
[2] Thakur S, Sinhari A, Jain P, Jadhav HR. A perspective on oligonucleotide therapy: Approaches to patient customization. Front Pharmacol. 2022; 13:1006304.
[3] Aljohani MM, Cialla-May D, Popp J, Chinnappan R, Al-Kattan K, Zourob M. Aptamers: Potential Diagnostic and Therapeutic Agents for Blood Diseases. Molecules. 2022; 27(2):383.
[4] Xiong H, Veedu RN, Diermeier SD. Recent Advances in Oligonucleotide Therapeutics in Oncology. Int J Mol Sci. 2021; 22(7):3295.
[5] Pan Q, Luo F, Liu M, Zhang XL. Oligonucleotide aptamers: promising and powerful diagnostic and therapeutic tools for infectious diseases. J Infect. 2018; 77(2):83-98.
[6] Moumné L, Marie AC, Crouvezier N. Oligonucleotide Therapeutics: From Discovery and Development to Patentability. Pharmaceutics. 2022; 14(2):260.
[7] Hanwell MD, Curtis DE, Lonie DC, Vandermeersch T, Zurek E, Hutchison GR. Avogadro: an advanced semantic chemical editor, visualization, and analysis platform. J Cheminform. 2012; 4(1):17.
[8] Pettersen EF, Goddard TD, Huang CC, Couch GS, Greenblatt DM, Meng EC, Ferrin TE. UCSF Chimera - A visualization system for exploratory research and analysis. J Comput Chem. 2004; 25(13):1605-12.
[9] [Access mode] URL: https://alphafold.ebi.ac.uk/entry/O95834.
[10] [Access mode] URL: https://pyrx.sourceforge.io.
[11] Dassault Systèmes BIOVIA, Discovery Studio Modeling Environment, Release 2017, San Diego: Dassault Systèmes; 2016.
[12] Lakowicz JR. Principles of Fluorescence Spectroscopy. 3rd ed. Springer; 2006.
[13] Lehrer SS. Solute perturbation of protein fluorescence. The quenching of the tryptophyl fluorescence of model compounds and of lysozyme by iodide ion. Biochemistry. 1971; 10(17):3254-63.
[14] Zhao L, Liu R, Zhao X, Yang B, Gao C, Hao X, Wu Y. New strategy for the evaluation of CdTe quantum dot toxicity targeted to bovine serum albumin. Sci Total Environ. 2009; 407(18):5019-23.
[15] Segel IH. (1993). Enzyme kinetics: Behavior and analysis of rapid equilibrium and steady-state enzyme systems. New York, NY: Wiley-Interscience.
[16] Monk P. Physical Chemistry: Understanding our Chemical World. Wiley; 2004. p. 162. ISBN 978-0471491811.
[17] Ludwig C, Schwarzer D, Mootz HD. Interaction studies and alanine scanning analysis of a semi-synthetic split intein reveal thiazoline ring formation from an intermediate of the protein splicing reaction. J Biol Chem. 2008; 283(37):25264-72.
[18] Adair GS, Bock AV, Field HJr. The hemoglobin system: VI. The oxygen dissociation curve of hemoglobin. J Biol Chem. 1925; 63(2):529-45.
[19] Koshland DE Jr, Némethy G, Filmer D. Comparison of Experimental Binding Data and Theoretical Models in Proteins Containing Subunits. Biochemistry. 1966; 5(1):365-85.
[20] Issa NT, Badiavas EV, Schürer S. Research Techniques Made Simple: Molecular Docking in Dermatology - A Foray into In Silico Drug Discovery. J Invest Dermatol. 2019; 139(12):2400-2408.e1.