Нові сквараїнові зонди для детектування амілоїдних фібрил in vitro

  • K. O. Vus V.N. Karazin Kharkiv National University,Svobody Sq., 4, Kharkiv 61022, Ukraine
  • V. M. Trusova V.N. Karazin Kharkiv National University,Svobody Sq., 4, Kharkiv 61022, Ukraine
  • G. P. Gorbenko V.N. Karazin Kharkiv National University,Svobody Sq., 4, Kharkiv 61022, Ukraine
  • R. Sood Aalto University, Otakaari, 3, Еspoo FI-00076, Finland
  • P. Kinnunen Aalto University, Otakaari, 3, Еspoo FI-00076, Finland
Ключові слова: амілоїдні фібрили інсуліну/лізоциму, модель зв’язування, квантовий вихід, сквараїнові зонди

Анотація

Cерія нових симетричних та асиметричних сквараїнових зондів, що мали різні замісники у донорних групах, була протестована щодо здатності барвників детектувати та характеризувати амілоїдні фібрили інсуліну та лізоциму, отримані за умов низького рН та підвищеної температури. Параметри зв’язування зондів з білками оцінювали у рамках односайтової моделі Ленгмюра, використовуючи дані прямого та зворотнього флуориметричних титрувань. При порівнянні квантових виходів, спорідненості та ступеня зростання флуоресценції зондів, зв’язаних з білком, найбільш перспективними зондами виявились G6 та G7. Окрім цього, за допомогою даних зондів отримані докази на користь нижчої полярності жолобків фібрил лізоциму, порівняно з інсуліном. Нові зонди G6 та G7 були рекомендовані для детектування та дослідження структури амілоїдних фібрил у ближній інфрачервоній області.

Завантаження

Дані завантаження ще не доступні.

Посилання

1. Caughey B. Protofibrils, pores, fibrils, and neurodegeneration: separating the responsible protein aggregates from the innocent bystanders / B. Caughey, P. T. Lansbury // Annu. Rev. Neurosci. – 2003. – V. 26. – P. 267–298.

2. Selkoe D. J. Folding proteins in fatal ways / D. J. Selkoe // Nature. – 2003. – V. 426. – P. 900–904.

3. Hawe A. Extrinsic fluorescent dyes as tools for protein characterization / A. Hawe, M. Sutter, W. Jiskoot // Pharm. Res. – 2008. – Vol. 25. – P. 1487–1499.

4. Lindgren M. Detection and characterization of aggregates, prefibrillar amyloidogenic oligomers, and protofibrils using fluorescence spectroscopy / M. Lindgren, K. Sörgjerd, P. Hammarström. // Biophys. J. – 2005. – V. 88. – P. 4200–4212.

5. Synthesis and biosensor performance of a near-IR thiol-reactive fluorophore based on benzothiazolium squaraine / J. Thomas, D. B. Sherman, T. J. Amiss [et al.] // Bioconjug. Chem. – 2007. – V. 18. – P. 1841–1846.

6. Near-infrared fluorescence probes for enzymes based on binding affinity modulation of squarylium dye scaffold / D. Oushiki, H. Kojima, Y. Takahashi [et.al.] // Anal. Chem. – 2012. – V. 15. – P. 4404–4410.

7. Noncovalent labeling of biomolecules with red and near-infrared dyes / G. Patonay G., J. Salon, J. Sowell [et al.] // Molecules. – 2004. – V. 9. – P. 40–49.

8. Spectroscopic study of squaraines as protein-sensitive fluorescent dyes / K. D. Volkova, V. B. Kovalska, A. L. Tatarets [et.al.] // Dyes and Pigments. – 2007. – V. 72. – P. 285–292.

9. Tracing lysozyme-lipid interactions with long-wavelength squaraine dyes / V. M. Ioffe, G. P. Gorbenko, P. K. Kinnunen [et al.] // J. Fluoresc. – 2007. – V. 17. – P. 65–72.

10. Tam A. C. Optoacoustic determination of photocarrier generation efficiencies of dye films / A. C. Tam // Appl. Phys. Lett. – 1980. – V. 37. – P. 978–92.

11. Merritt V. Y. Organic solar cells of hydroxy squarylium / V. Y. Merritt, H. J. Hovel // Appl. Phys. Lett. – 1976. – V. 29. – P. 414.

12. Halogenated squaraine dyes as potential photochemotherapeutic agents. Synthesis and study of photophysical properties and quantum efficiencies of singlet oxygen generation / D. Ramaiah, A. Joy, N. Chandrasekhar [et.al.] // Photochem. Photobiol. – 1997. – V. 65. – P. 783–790.

13. Bis(3,5-diiodo-2,4,6-trihydroxyphenyl)squaraine: a novel candidate in photodynamic therapy for skin cancer models in vivo / D. Gayathri Devi, T. R. Cibin, D. Ramaiah [et al.] // J. Photochem. Photobiol. B. – 2008. – V. 92. – P. 153–159.

14. Singlet oxygen generation ability of squarylium cyanine dyes / P. F. Santos, L. V. Reis, P. Almeida [et.al.] // J. Photochem. Photobiol. A: Chemistry. – 2003. – V. 160. – P. 159–161.

15. Fluorescence study of protein-lipid complexes with a new symmetric squarylium probe / V. M. Ioffe, G. P. Gorbenko, T. Deligeorgiev [et al.] // Biophys. Chem. – 2007. – V. 128. – P. 75–86.

16. Bonnett R. Chemical aspects of photodynamic therapy / R. Bonnett. – Amsterdam: Gordon and Breach, 2000. – 305 p.

17. Mustroph H. Current developments in optical data storage with organic dyes / H. Mustroph, M. Stollenwerk, V. Bressau // Angew. Chem. Int. Ed. Engl. – 2006. – V. 45. – P. 2016–2035.

18. Examining protein-lipid interactions in model systems with a new squarylium fluorescent dye / V. M. Ioffe, G. P. Gorbenko, A. L. Tatarets [et al.] // J. Fluoresc. – 2006. – V. 16. – P. 547–554.

19. Aza-substituted squaraines for the fluorescent detection of albumins / K. D. Volkova, V. B. Kovalska, M. Y. Losytskyy [et.al.] // Dyes and Pigments. – 2011. – V. 90 – P. 41–47.

20. Fluorescent detection of a partially unfolded conformation of beta-lactoglobulin using squaraine dyes / V. B. Kovalska, M. Y. Losytskyy, L. V. Reis [et al.] // Macromolecular Symposia. – 2014. – V. 335. – P. 43–50.

21. Squaraine-derived rotaxanes: sterically protected fluorescent near-IR dyes / E. Arunkumar, C. C. Forbes, B. C. Noll [et al.] // J. Am. Chem. Soc. – 2005. – Vol. 127. – P. 3288–3289.

22. Synthesis of water-soluble, ring-substituted squaraine dyes and their evaluation as fluorescent probes and labels / A. L. Tatarets, I. A. Fedyunyayeva, T. S. Dyubko [et al.] // Anal. Chim. Acta. – 2006. – V. 570. – P. 214–223.

23. Photochemistry of squaraine dyes. 8. Photophysical properties of crown ether squaraine fluoroionophores and their metal ion complexes / S. Das, K. G. Thomas, K. J. Thomas [et al.] // J. Phys. Chem. – 1994. – V. 98. – P. 9291–9296.

24. Fluorescence investigation of interactions between novel benzanthrone dyes and lysozyme amyloid fibrils / K. Vus, V. Trusova, G. Gorbenko [et al.] // J. Fluorescence. – 2014. – V. 24. – P. 493–504.

25. The synthesis and characterization of novel, aza-substituted squarylium cyanine dyes / L. V. Reis, J. P. Serrano, Paulo Almeid [et al.] // Dyes and Pigments – 2009. – V. 81. – P. 197–202.

26. Law K. Y. Squaraine chemistry. Effects of structural changes on the absorption and multiple fluorescence emission of bis[4-(dimethylamino)phenyl]squaraine and its derivatives / K. Y. Law // J. Phys. Chem. – 1987. – V. 91. – P. 5184–5193.

27. Fluorescence study of protein–lipid complexes with a new symmetric squarylium probe / V. M. Ioffe, G. P. Gorbenko, T. Deligeorgiev [et al.] // Biophys. Chem. – 2007. – V. 128. – P. 75–86.

28. Studies of benzothiazole and benzoselenazole squaraines as fluorescent probes for albumins detection / K. D. Volkova, V. B. Kovalska, M. Y. Losytskyy [et al.] // J. Fluoresc. – 2008. – V. 18. – P. 877–882.

29. Awasthi K., Nishimura G. Modification of near-infrared cyanine dyes by serum albumin protein / K. Awasthi, G. Nishimura // Photochem. Photobiol. Sci. – 2011. – V. 10. – P. 461–463.

30. Squaraines as reporter units: insights into their photophysics, protonation, and metal-ion coordination behavior / J. V. Ros-Lis, R. Martínez-Máñez, F. Sancenón [et al.] // Chemistry. – 2008. – V. 14. – P. 10101–10114.

31. Tatikolov A. S., Costa S. M. Complexation of polymethine dyes with human serum albumin: a spectroscopic study / A. S. Tatikolov, S. M. Costa // Biophys. Chem. – 2004. – V. 107. – P. 33–49.
Цитовано
0 статей
Як цитувати
Vus, K., Trusova, V., Gorbenko, G., Sood, R., & Kinnunen, P. (1). Нові сквараїнові зонди для детектування амілоїдних фібрил in vitro. Біофізичний вісник, 2(32), 61-68. Retrieved із https://periodicals.karazin.ua/biophysvisnyk/article/view/1592
Розділ
Методи біофізичних досліджень