Конкурентне зв’язування нового ціанінового барвника АК3-5 та координаційних комплексів європію з ДНК
Анотація
У даній роботі проведено оцінку можливості використання нового триметинового барвника АК3-5 в якості конкурентного ліганду для протипухлинних препаратів, координаційних комплексів європію (ККЄ), у системах, що містили ДНК. Аналіз спектрів флуоресценції показав високу спорідненість АК3-5 до нуклеїнових кислот, причому ступінь взаємодії з подвійною спіраллю ДНК був вищий, ніж з одноланцюговою РНК. За допомогою моделі Мак-Гі і фон Хіппеля визначено термодинамічні параметри зв’язування ціанінового барвника з нуклеїновими кислотами. Константа асоціації АК3-5 з ДНК дорівнювала 5.1×104 M-1 , що відповідає значенню цього параметру для відомих ДНК інтеркаляторів. Зв’язування ціанінового зонда з РНК, у свою чергу, характеризувалось значно меншою константою асоціації ~ 3.4×103 M-1, що вказує на електростатичне зв’язування або «часткову інтеркаляцію» як можливий механізм комплексоутворення. Додавання комплексів європію до системи АК3-5 – ДНК супроводжувалось падінням інтенсивності флуоресценції, причому величина цього ефекту залежала від структури ККЄ. Зменшення флуоресценції АК3-5, що спостерігалось у присутності комплексів європію V7 і V9, найімовірніше, вказує на конкуренцію між ціаніновим барвником і протипухлинними препаратами за сайти зв’язування з ДНК. Концентраційні залежності змін інтенсивності флуоресценції були проаналізовані в рамках моделі Ленгмюра, що дозволило отримати константи зв’язування 5.4×104 M-1 та 3.9×105 M-1 для комплексів європію V7 і V9, відповідно. Більш виражене падіння інтенсивності флуоресценції барвника у присутності V5 і V10, імовірно, свідчить про гасіння флуоресценції АК3-5 комплексами європію, окрім конкуренції між барвником та ККЄ за сайти зв’язування на ДНК, В цілому, отримані результати створюють передумови ефективного використання АК3-5 у дослідженнях нуклеїнових кислот та конкурентних взаємодій фармакологічних агентів і барвників з ДНК.
Завантаження
Посилання
S.F. Cui, Y. Ren, S.L. Zhang, X.M. Peng, G.L. Damu, R.X. Geng and C.H. Zhou, Bioorg. Med. Chem. Lett. 23, 3267–3272 (2013). https://doi.org/10.1016/j.bmcl.2013.03.118
G. Momekov, T. Deligeorgiev, A. Vasilev, K. Peneva, S. Konstantinov and M. Karaivanova, Med. Chem. 2, 439–445 (2006).
A. Opar, Nat. Rev. Drug Discov., 8, 437–438 (2009). https://doi.org/10.1038/nrd2916
K. Qumaizi, R. Anwer, N. Ahmad and S. Alosaimi, J. Mol. Recognit. 31, 2735–2745 (2018). https://doi.org/10.1002/jmr.2735
M. Anjomshoa and M. Torkzadeh-Mahani, J. Fluoresc. 26, 1505–1510 (2016). https://doi.org/10.1007/s10895-016-1850-z
M. A. Husain, H. M. Ishqi, T. Sarwar, S.U. Rehman and M. Tabish, Med. Chem. Comm. 8, 1283–1296 (2017). https://doi.org/10.1039/C7MD00094D
W.S. Tse and D. Boger, Acc. Chem. Res. 37, 61–69 (2004). https://doi.org/10.1021/ar030113y
J. Szekely and K.S. Gates, Chem. Res. Toxicol. 19, 117–121 (2006). https://doi.org/10.1021/tx050197e
P. Cerutti, Science. 227, 375–381 (1985). https://doi.org/10.1126/science.2981433
K.E. Achyuthan and D.G. Whitten, Comb. Chem. High. Throughput Screen. 10, 399–412 (2007). https://doi.org/10.2174/138620707781996475
K.E. Achyuthan, D.G. Whitten and D.W. Branch, Anal. Sci. 26, 55–61 (2010). https://doi.org/10.2116/analsci.26.55
B. Armitage, Topp. Curr. Chem. 253, 55-76 (2005). https://doi.org/10.1007/b100442
H. Rye, S. Yue, D. Wemmer, M. Quesada, P. Haugland, R. Mathies and A. Glazer, Nucleic Acid Res. 20, 2803-2812 (1992). https://doi.org/10.1093/nar/20.11.2803
X. Yan, W. Grace, T. Yoshida, R. Habbersett, N. Velappan, J. Jett, R. Keller and B. Marrone, Anal. Chem. 71, 5470-5480 (1999). https://doi.org/10.1021/ac990780y
S. Gurrieri, K. Wells, I. Johnson and C. Bustamente, Anal. Biochem. 249, 44-53 (1997). https://doi.org/10.1006/abio.1997.2102
T. Biver, A. Boggioni, F, Secco, E. Turriani, S. Venturini and S. Yarmoluk, Arch. Biochem. Biophys. 465, 90-100 (2007). https://doi.org/10.1016/j.abb.2007.04.034
S. Kaloyanova, V. Trusova, G. Gorbenko and T. Deligeorgiev, J. Photochem. Photobiol. A. 217, 147-156 (2011). https://doi.org/10.1016/j.jphotochem.2010.10.002
L. Glavas-Obrovac, I. Piantanida, S. Marczi, L. Masic, I. Timcheva and T. Deligeorgiev, Bioorg. Med. Chem. 17, 4747-4755 (2009). https://doi.org/10.1016/j.bmc.2009.04.070
A. Kurutos, O. Ryzhova, V. Trusova, U. Tarabara, G. Gorbenko, N. Gadjev and T. Deligeorgiev, Dyes and Pigments. 130, 122-128 (2016). https://doi.org/10.1016/j.dyepig.2016.03.021
A. Kurutos, O. Ryzhova, V. Trusova, G. Gorbenko, N. Gadjev and T. Deligeorgiev. J. Fluoresc. 26, 177-187 (2015). https://doi.org/10.1007/s10895-015-1700-4
A. Kurutos, I. Crnolatac, I. Orehovec, N. Gadjev, I. Piantanida and T. Deligeorgiev, J. Liminescence. 174, 70-76 (2016). https://doi.org/10.1016/j.jlumin.2016.01.035
J. Petty and M. Bordelon, J. Phys. Chem. B. 1041, 7221-7227 (2000). https://doi.org/10.1021/jp000916s
H. LeVine, Protein Sci. 2, 404-410 (1993), https://doi.org/10.1002/pro.5560020312.
K.D. Volkova, V.B. Kovalska, A.O. Balanda, M.Y. Losytskyy, A.G. Golub, R.J. Vermeij, V. Subramaniam, O.I. Tolmachev and S.M. Yarmoluk, Bioorg. Med. Chem. 16, 1452-1459 (2008), https://doi.org/10.1016/j.bmc.2007.10.051.
I.I. Timcheva, V.A. Maximova, T.G. Deligeorgiev, N.I. Gadjev, R.W. Sabnis and I.G. Ivanov, FEBS Lett. 405, 141-141 (1997), https://doi.org/10.1016/S0014-5793(97)00171-3.
J. Nygren, N. Svanvik and M. Kubista, Biopolymers. 46, 39-51 (1998), https://doi.org/10.1002/(SICI)1097-0282(199807)46:1%3C39::AID-BIP4%3E3.0.CO;2-Z.
K.M. Sovenyhazy, J.A. Bordelon and J.T. Petty, Nucleic Acids Res. 31, 2561-2569 (2003), https://doi.org/10.1093/nar/gkg363.
J. Kapuscinski, Z. Darzynkiewicz and M. Melamed, Biochem. Pharmacol. 32, 3679-3694 (1983), https://doi.org/10.1016/0006-2952(83)90136-3.
H. Rye, M. Quesada, K. Peck, R. Mathies and A. Glazer, Nucleic Acid Res. 19, 327-333 (1991), https://doi.org/10.1093/nar/19.2.327.
L.C.T. Shoute and G.R. Loppnow, Phys. Chem. Chem. Phys. 20, 4772-4780 (2018), https://doi.org/10.1039/C7CP06058K.
M.M. Islam, P. Pandya, S.R. Chowdhury, S. Kumar and G.S. Kumar, J. Mol. Struct. 891, 498-507 (2008), https://doi.org/10.1016/j.molstruc.2008.04.043.
H.K. Liu and P.J. Sadler, Acc. Chem. Res. 44, 349-359 (2011), https://doi.org/10.1021/ar100140e.
V. Trusova, A. Yudintsev, L. Limanskaya, G. Gorbenko and T. Deligeorgiev, J. Fluoresc. 23, 193-202 (2013), https://doi.org/10.1007/s10895-012-1134-1.
Цитування
Novel cyanine dye as competitive ligand for probing the drug–nucleic acid interactions
(2020) Biophysical Bulletin
Crossref
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
