Комплексообразование с альбумином как фактор фотодинамической активности новых производных бактериопурпуринимида

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Оптимизация химической структуры противоопухолевых фотосенсибилизаторов (ФС) направлена на повышение аффинности к белку-транспортеру - альбумину, и на индукцию необратимыхповреждений при освещении опухолевых клеток. Производные бактериопурпуринимида - перспективные ФС, поглощающие свет в ближней инфракрасной области спектра. Спектрофотометрически показано, что новые производные бактериопурпуринимида, отличающиеся заместителями при атомах азо- та в имидном экзоцикле и пиррольном кольце А, образуют нековалентные комплексы с сывороточным альбумином человека (ЧСА). Величина конcтанты комплексообразования метилового эфира этилоксима N-этоксибактериопурпуринимида (соединение 1) существенно выше, чем у метилового эфира оксима N-метоксибактериопурпуринимида (соединение 2) (1.18 × 105 и 1.26 × 104 M-1 соответственно) (метод Бенеши-Хильдебрандта). Молекулярное моделирование комплексообразования с ЧСА выявило структурные особенности и энергии межатомных взаимодействий 1 и 2 с аминокислотными остатками в сайте связывания гемоподобных молекул белка. Установлено, что этоксильные группы стабилизируют расположение соединения 1 в этом сайте за счет гидрофобных взаимодействий с белком. Более высокая аффинностьсоединения 1 к ЧСА позволила использовать его в меньшей концентрации, чем соединения 2, для фото- повреждения культивируемых клеток рака толстой кишки. Фотоактивация 1 и 2 приводила к быстрому (в течение первых минут) некрозу опухолевых клеток. Этот механизм гибели может иметь практическое значение для элиминации опухолевых клеток, устойчивых к другим противоопухолевым воздействиям.

Об авторах

А. В. Акимова

Институт биохимической физики им. Н.М. Эмануэля РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: alexa_karpenko@mail.ru
Россия

Г. Н. Рычков

Петербургский институт ядерной физики; Санкт-Петербургский государственный политехнический университет

Email: alexa_karpenko@mail.ru
Россия

М. А. Грин

Московский государственный университет тонких химических технологий им. М.В. Ломоносова

Email: alexa_karpenko@mail.ru
Россия

Н. A. Филипповa

Российский онкологический научный центр им. Н.Н. Блохина РАМН

Email: alexa_karpenko@mail.ru
Россия

Г. В. Головина

Институт биохимической физики им. Н.М. Эмануэля РАН

Email: alexa_karpenko@mail.ru
Россия

Н. A. Дурандин

Институт биохимической физики им. Н.М. Эмануэля РАН

Email: alexa_karpenko@mail.ru
Россия

A. M. Виноградов

Институт биохимической физики им. Н.М. Эмануэля РАН

Email: alexa_karpenko@mail.ru
Россия

Т. А. Кокрашвили

Грузинский технический университет

Email: alexa_karpenko@mail.ru
Грузия

А. Ф. Миронов

Московский государственный университет тонких химических технологий им. М.В. Ломоносова

Email: alexa_karpenko@mail.ru
Россия

А. А. Штиль

Российский онкологический научный центр им. Н.Н. Блохина РАМН

Email: alexa_karpenko@mail.ru
Россия

В. А. Кузьмин

Институт биохимической физики им. Н.М. Эмануэля РАН

Email: alexa_karpenko@mail.ru
Россия

Список литературы

  1. Phillips D. // Int. Rev. J. 1997, V.22, №3-4, P.3-50
  2. Ashur I., Goldschmidt R., Pinkas I., Salomon I., Szewczyk G., Sarna T., Scherz A. // J. Phys. Chem. A. 2009, V.113, P.8027-8037
  3. Josefsen L.B., Boyle R.W. // Theranostics. 2012, V.3, №9, P.916-966
  4. Chen Y., Li G., Pandey R.K. // Curr. Org. Chem. 2004, №8, P.1105-1134
  5. Moisenovich M.M., Ol’shevskaya V.A., Rokitskaya T.I., Ramonova A.A., Nikitina R.G., Savchenko A.N., Tatarskiy V.V., Kaplan M.A., Kalinin V.N., Kotova E.A. // PLoS ONE.2010. V. 5, 2010, V.5, №9, P.e12717
  6. Grin M.A., Mironov A.F., Shtil A.A. // Anti-Cancer Agents Med. Chem. 2008, V.8, №6, P.683-697
  7. Oertel M.l., Schastak S.I., Tannapfel A., Hermann R., Tannapfel A., Hermann R., Sack U., Mossner J., Berr F. // J. Photochem. Photobiol. B: Biology. 2003, V.71, P.1-10
  8. Dąbrowski J.M., Arnaut L.G., Pereira M.M., Urbańska K., Simões S., Stochel G., Cortes L. // Free Rad. Biol. Med. 2012, V.52, P.1188-1200
  9. Meerovich I.G.., Grin M.A., Tsiprovskiy A.G., Meerovich G.A., Oborotova N.A., Loschenov V.B., Baryshnikov A.Y., Mironov A.F. // Russian Biotherapeutic J. 2007, V.6, №1, P.22
  10. Ol’shevskaya V.A., Nikitina R.G., Guiul’malieva M.A., Zaitsev A.V., Luzgina V.N., Kononova E.G., Ivanov O.G., Burmistrova N.V., Kaplan M.F., Kalinin V.N. // Org. Biomol. Chem. 2006, V.4, P.3815-3821
  11. Ol’shevskaya V.A., Nikitina R.G., Savchenko A.N., Malshakova M.V., Vinogradov A.M., Golovina G.V., Belykh D. V., Kutchin A.V., Kaplan M.A., Kalinin V.N. // Bioorg. Med. Chem. 2009, V.17, №3, P.1297-1306
  12. Ol’shevskaya V.A., Savchenko A.N., Zaitsev A. V., Kononova E. G., Petrovskii P.V., Ramonova A.A., Tatarskiy V.V. Jr., Moisenovich M.M., Kalinin V.N., Shtil A.A. // J. Organometal. Chem. 2009, V.694, №11, P.1632-1637
  13. Pshenkina N.N. // Med. Academ. J. 2011, V.11, №3, P.3-15
  14. Sharman W.M., van Lier J.E., Allen C.M. // Adv. Drug Delivery Rev. 2004, V.56, P.53-76
  15. Tsuchida T., Zheng G., Pandey R.K., Potter W.R., Bellnier D.A., Henderson B.W., Kato H., Dougherty T.J. // Photochem. Photobiol. 1997, V.66, №2, P.224-228
  16. Mironov A.F., Grin M.A., Tsiprovskiy A.G., Meerovich G.A., Meerovish I.G., Oborotova N.A., Treshalina E.M., Loschenov V.B., Baryshnikov A.Y., Tsigankov A.A. // Patent of Russia № 2411943. Bull. № 29. 2011
  17. Mironov A.F., Grin M.A., Tsiprovskiy A.G. // J. Porph. Phthalocyan. 2002, V.6, №5, P.358-361
  18. Benesi H.A., Hildebrant J.H. // J. Am. Chem. Soc. 1949, V.71, P.2703-2707
  19. Abagyan R., Totrov M., Kuznetsov D. // J. Comput. Chem. 1994, V.15, P.488-506
  20. Hanwell M.D., Curtis D.E., Lonie D.C., Vandermeersch T., Zurek E., Hutchison G.R. // J. Chem. Inform. 2012, V.4, №1, P.17
  21. Schmidt M.W., Baldridge K.K., Boatz J.A., Elbert S.T., Gordon M.S., Jensen J.H., Koseki S., Matsunaga N., Nguyen K.A., Su S., Windus T.L., Dupuis M., Montgomery J.A. // J. Comput. Chem. 1993, V.14, №11, P.1347-1363
  22. Huzinaga S., Andzelm J., Klobukowski M., Radzio-Andzelm E., Sakai Y., Tatewaki H. // Gaussian Basis Sets for Molecular Calculations.Amsterdam: Elsevier 1984, P.240
  23. Roothaan C.C.J. // Rev. Modern Phys. 1951, V.23, №2, P.69
  24. Wardell M., Wang Z., Ho J.X., Robert J., Ruker F., Ruble J., Carter D.C. // Biochem. Biophys. Res. Commun. 2002, V.291, №4, P.813-819
  25. Fernández-Recio J., Totrov M., Abagyan R. // Proteins: Structure, Function, and Bioinformatics. 2003, V.52, №1, P.113-117
  26. Totrov M. and Abagyan R. // Proteins. 1997, S1, P.215-220
  27. Totrov M., Abagyan R. // Peptide Sci. 2001, V.60, №2, P.124-133
  28. Eisfeld A., Briggs J.S. // Chem. Phys 2006, V.324, P.376-384
  29. Yao-Bing Y., Wang Y.N., Ma J.B. // Spectrochim. Acta 2006, V.64, PtA, P.1032-1038
  30. Ascenzi P., Fasano M. // IUBMB Life. 2009, V.61, №12, P.1118-1122
  31. Garg A.D., Bose M., Ahmed M.I., Bonass W.A., Wood S.R. // PLoS ONE. 2012, V.7, №4, P.e34475
  32. Chin W.W., Heng P.W., Bhuvaneswari R., Lau W.K., Olivo M. // Photochem. 2006, №5, P.1031-1037
  33. Calin M.A., Paraska S.V. // J. Optoelectron. Adv. Mat. 2006, V.8, №3, P.1173-1179
  34. Evans C.L., Abu-Yousif Adnan O., Jin P. Yong., Klein O.J., Celli J.P., Rizvi I., Zheng X., Hasan T. // PLoS ONE. 2011, V.6, №8, P.e23434

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Акимова А.В., Рычков Г.Н., Грин М.А., Филипповa Н.A., Головина Г.В., Дурандин Н.A., Виноградов A.M., Кокрашвили Т.А., Миронов А.Ф., Штиль А.А., Кузьмин В.А., 2015

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах