8-Оксигуанин физико-химические свойства
Изучение физико-химических свойств 8-oxoGua в ДНК и биологических последствий его возникновения значительно облегчилось после создания методов включения его в олигодезоксирибонуклеотиды (ОДН) при синтезе [ Bodepudi, ea 1992 ]. Также создан карбоциклический аналог 8-oxodGuo, 8-oxocdGuo , в котором атом кислорода дезоксирибозного цикла заменен метиленовой группой, что делает невозможным репарацию 8-oxoGua по обычному пути [ Johnson, ea 1998 ]. Полученные с использованием ОДН структурные данные лежат в основе текущего понимания мутагенных свойств 8-oxoGua.
Первоначально 8-oxoGua был описан как 8-гидроксигуанин, однако позднее методами квантовомеханического компьютерного моделирования [ Aida, ea 1987 ] и ЯМР [ Cho, ea 1990 , Kouchakdjian, ea 1991 , Oda, ea 1991 ] было показано, что это основание существует в основном в виде 8-оксо-таутомера, а доля 8-гидрокси-таутомера составляет менее 15%. В свободном виде 8-oxodGuo находится преимущественно в син-конформации за счет стерического отталкивания между атомом O8 и 5`- гидроксильной группой в анти-конформации [ Cho, ea 1990 ]. Водородные связи с основанием Cyt в ДНК стабилизируют 8-oxodGuo в анти-конформации, несмотря на стерический фактор [ Oda, ea 1991 , Lipscomb, ea 1995 ]. Однако при переходе 8-oxodGuo в син-конформацию основание 8-oxoGua способно образовывать водородные связи хугстеновского типа , прежде всего с основанием Ade, и менее стабильные связи с Thy и Gua, а также связи типа "качания" с Thy [ Cho, ea 1990 , Gannett, ea 1993 ]. Пара 8-oxodGuo:dAdo в ДНК существует именно в конформации 8- oxodGuo(син):dAdo(анти) [ Kouchakdjian, ea 1991 ]. Пара 8-oxodGuo:dGuo также существует в виде 8-oxodGuo(син):dGuo(анти), но образует водородные связи, отличные от хугстеновского типа за счет сдвига обоих дезоксинуклеотидов в направлении большой бороздки [ Thiviyanathan, ea 2003 ].
Таким образом, введение 8-оксогруппы в основание Gua термодинамически несколько дестабилизирует пару Gua:Cyt, но стабилизирует пары Gua с пуринами [ Plum, ea 1995 ]. Наличие 8-oxoGua в ДНК облегчает изгибание ДНК в месте повреждения [ Miller, ea 2003 ], но в то же время увеличивает торсионную жесткость ДНК [29]. Присутствие электроотрицательного заместителя в положении C8 также изменяет электростатический потенциал ДНК в месте повреждения [ Pinak, ea 2003 ].
