Взаємодія похідної бензантрону з амілоїдним лізоцимом

Анотація

Досліджено фотофізичні властвості АМ18, нової похідної бензантрону, при зв’язуванні з нативним, олігомерним та фібрилярним яєчним лізоцимом. За допомогою флуориметричного титрування показано, що АМ18 більш чутливий до патогенних білкових агрегатів, ніж Тіофлавин Т, проте не може розрізняти зрілі та незрілі фібрили лізоциму. Водночас, отримані величини спорідненості та флуоресцентної відповіді нового зонду на присутність амілоїдного білу були одного порядку аналогічними параметрами нещодавно розроблених маркерів лізоциму, таких як, наприклад Нільський Червоний та ціаніновий барвник 7515. Незважаючи на чуттєве зростання флуоресценції зонду в присутності амілоїдного лізоциму відносно буферу, мінімальна кількість патогенних агрегатів, яку можно детектувати за допомогою 1 мкМ АМ18, виявилася у 10 разів нижчою для розчину амілоїдного і нативного білку через високу спорідненість зонду до мономерів лізоциму. В цілому, внаслідок високих значень квантового виходу та відношень «сигнал – шум» у присутності патогенних білкових агрегатов, АМ18 виявився ефективним інструментом для детектування та характеристики амілоїдів in vitro, проте нездатним виявляти патогенні білкові агрегати in vivo, як наприклад p-FTAA, через чутливість до ліпідів. У порівнянні з дослідженим раніше зондом АМ3 новий зонд показав у 2 раза менші значення відношення «сигнал – шум» та блакитного зсуву максимуму флуоресценції у присутності фібрилярного лізоциму. Це можна пояснити меншою ефективністю переносу заряду від донорної до акцепторної групи зонду АМ18, порівняно з АМ3. На основі порівняння барвника АМ18 із раніше дослідженою серією бензантронових зондів зробили висновок про те, що 5 нм зсув максимуму флуоресценції зонду, що зумовлений ефектом «червоного зсуву», свідчить про можливе зв’язування АМ18 у «глибоких канавках» фібрил, де немає молекул води. Високі значення анізотропії зв’язаного з амілоїдами зонда дозволяють зробити висновок про те, що зростання інтенсивності флуоресценції барвника пов’язано зі зменшенням обертального руху амінозамісника навколо бензантронового ядра, що дозволяє віднести АМ18 до класу молекулярних роторів