Interacción entre espermina y d(CGCGAATTCGCG)2 : un estudio espectroscópico por 1H, 31P y 15N RMN.

DE CANDIA, A. Y FERNÁNDEZ, C.O.

Buenos Aires. Argentina

Congreso; XXXII Reunión Anual de la Sociedad Argentina de Biofísica.; 2002

Sociedad Argentina de Biofísica

La putrescina, espermina y espermidina son poliaminas naturales ampliamente distribuidas en sistemas biológicos y están íntimamente relacionadas con los procesos de proliferación celular y carcinogénesis.  Esta evidencia  ha estimulado el diseño de análogos como agentes terapéuticos contra desórdenes neoplásicos en las últimas dos décadas. Los estudios multidisciplinarios vinculados con la relación estructura-función en estas moléculas sugieren que sus efectos biológicos son modulados por el reconocimiento e interacción con ácidos nucleicos. En nuestro grupo hemos estudiado la interacción entre poliaminas naturales y sintéticas con ARN de transferencia (tARN) mediante Resonancia Magnética Nuclear (RMN).  Este análisis demostró que la espermina es la poliamina natural con mayor capacidad de unión al tARN, a la vez que dio  lugar al diseño de derivados sintéticos de poliaminas con actividad biológica. En esta etapa hemos extendido nuestra investigación al estudio de la interacción entre espermina y fragmentos sintéticos de ADN de secuencia de bases específicas.         En este trabajo presentamos los resultados obtenidos de la interacción entre espermina y d(CGCGAATTCGCG)2.. La espermina ha sido enriquecida isotópicamente en 15N y su conformación, pka´s y propiedades dinámicas determinadas por 1H y 15N RMN en solución. La interacción con el deoxioligonucléotido sintético ha sido evaluda hasta una relación espermina:ADN igual a 4:1, mediante 1H, 31P, 15N RMN y dicroismo circular.         Ambas espectroscopías demuestran que el deoxiologonucléotido adopta una conformación B en solución, que es preservada en presencia de la poliamina. Los experimentos por RMN revelan una disminución en los valores de T1 para la poliamina en presencia del fragmento sintético de ADN, conjuntamente con cambios significativos en los espectros de 1H y 31P RMN del ácido nucleico, inducidos por la poliamina a una relación 1:1. Las señales más afectadas por la presencia de espermina corresponden a grupos fosfatos y bases aromáticas en el segmento AATT del ácido nucleico. Estos resultados demuestran claramente la ocurrencia de una interacción entre espermina y d(CGCGAATTCGCG)2, que se contradice con estudios anteriores realizados sobre este mismo sistema. Los experimentos por 2D RMN nos permirtirán determinar la conformación de la poliamina unida al ácido nucleico e identificar su sitio de unión en el mismo, así como evaluar los cambios estructurales inducidos por la poliamina sobre la estructura del deoxioligonucléotido.       Estos datos son fundamentales para delinear las bases moleculares del mecanismo de acción de las poliaminas y para definir una estrategia de búsqueda y diseño de análogos con posible aplicación      clínica.