Научная статья на тему 'Взаємодія ДНК з кластерними сполуками ренію різних структурних типів'

Взаємодія ДНК з кластерними сполуками ренію різних структурних типів Текст научной статьи по специальности «Химические науки»

CC BY
70
15
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
КЛАСТЕРНі СПОЛУКИ РЕНіЮ(ІІІ) / ДНК / РОЗПЛЕТЕННЯ ДНК / РЕДОКС-АКТИВАЦіЯ

Аннотация научной статьи по химическим наукам, автор научной работы — Парамонова К. В., Голіченко О. А., Бабій С. О., Штеменко О. В., Штеменко Н. І.

Вивчено взаємодію ДНК з кластерними сполуками Ренію(ІІІ) трьох структурних типів, що відрізняються кількістю та орієнтацією органічних лігандів навколо кластерного фрагменту Re26+ методом електронної спектроскопії. Підтверджено механізм взаємодії цис-, транс-дикарбоксилатів та тетракарбоксилату диренію(ІІІ) із суперспіралізованим полінуклеотидом шляхом ковалентного зв’язування, утворення комплексу сполука Ренію(ІІІ) нуклеїнова основа з наступним розплетенням спіралі ДНК. Показано, що така взаємодія має особливості при низьких і високих концентраціях кластерних сполук Ренію та відрізняється для різних структурних типів. Показано редокс-активацію процесу взаємодії сполук Ренію та ДНК, що може пояснити показану раніше синергічну або адитивну антиканцерогенну дію сполук Ренію та Платини.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по химическим наукам , автор научной работы — Парамонова К. В., Голіченко О. А., Бабій С. О., Штеменко О. В., Штеменко Н. І.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Взаємодія ДНК з кластерними сполуками ренію різних структурних типів»

тугоухости, отоакустическая эмиссия, вестибулярная loss, otoacoustic emission, vestibular function, mice. функция, мыши.

Стаття надшшла 1. 03. 2016 р. Рецензент Запорожець Т.М.

УДК 577.113.4:546.719

ВЗАеМОДШ ДНК З КЛАСТЕРНИМИ СПОЛУКАМИ РЕН1Ю Р1ЗНИХ СТРУКТУРНИХ

ТИП1В

Вивчено взаемодто ДНК з кластерними сполуками Ренiю(Ш) трьох структурних титв, що вiдрiзняються кiлькiстю та орiентацiею органiчних лiгандiв навколо кластерного фрагменту Re26+ методом електронно!' спектроскопii. Пщтверджено механiзм взаемодп цис-, транс-дикарбоксилапв та тетракарбоксилату диренiю(Ш) Í3 суперспiралiзованим полiнуклеотидом шляхом ковалентного зв'язування, утворення комплексу сполука Ретю(Ш) - нукле'нова основа з наступним розплетенням спiралi ДНК. Показано, що така взаемодiя мае особливостi при низьких i високих концентрациях кластерних сполук Ретю та вiдрiзняеться для рiзних структурних титв. Показано редокс-активащю процесу взаемодп сполук Ренiю та ДНК, що може пояснити показану ранше синерпчну або адитивну антиканцерогенну дiю сполук Ретю та Платини.

Kjiiohobí слова: кластеры! сполуки Ретю(Ш), ДНК, розплетення ДНК, редокс-активащя.

Робота е фрагментом НДР «Координацшт сполуки Re(I,III) та Zr(IV) як основа для синтезу нових бiологiчно активных речовин та функщоналъних матерiалiв», № держреестраци 0114U002488.

У наших роботах вивчалася взаемод1я ДНК з одним ¡з представниюв цис-дикарбоксилапв дирешю(Ш) [15] та взаемод1я нукле'нових основ ¡з сполукою, яка належить до тетракарбоксилапв дирешю(Ш) [16]. У цих роботах було доведено факт взаемодп комплексних сполук решю(Ш) як ¡з суперсп1рал1зованим полшуклеотидом, так i з нукле'новими основами пуринового ряду шляхом ковалентного зв'язування i утворенням комплексу сполука Решю(Ш) - нукле'нова основа. З шшого боку, в експериментах in vivo було продемонстровано високоефективну протипухлинну активнiсть цис-, транс- дикарбоксилапв та тетракарбоксилатiв дирешю(Ш) [13-16]. Також було припущено, що синерпчний або адитивний протипухлинний ефект сполук Решю та Платини, який спостерпався за одночасного введення цих сполук щурам-пухлиноношям, може бути наслщком процесу редокс-активацп комплексних сполук Решю(Ш) у клiтинах пухлин внаслiдок прооксидантного стану 'хнього внутрiшньоклiтинного середовища, що шдсилюеться введенням сполук Платини.

Метою роботи було дослщження взаемодii кластерних сполук Решю(Ш) трьох структурних титв [3], а саме - цис-, транс--дикарбоксилапв та тетракарбоксилату дирешю(Ш), яю вiдрiзняються кiлькiстю та орiентацiею органiчних лiгандiв навколо кластерного фрагменту Re26+, з ДНК та з'ясування питання про можливють редокс-активацп' цих взаемодп.

Матерiал та методи дослщження. У роботi дослiджувалися кластернi сполуки Решю: бю-диметилсульфоксид-цис-тетрахлороди-ц-твалатодирешй(Ш) (cis-

Re2((CH3)3CCOO)2Cl4^2DMSO) (I); транс-тетрахлороди-ц-твалатодирешй(Ш) (trans-Re2((CH3)3CCOO)2Cl4) (II); бю-диметилсульфоксид-цис-тетрахлороди-ц4зобутиратодирешй(Ш) (cis-Re2(i-C3H7COO)2Cl4^2DMSO) (III); транс--тетрахлороди-ц4зобутиратодирешй(Ш) (trans-Re2(i-C3H7COO)2Cl4) (IV); дихлоротетра-^зобутирагодиретй(Ш) (Re2(i-C3H7COO)4Cl2) (V), якi були синтезованi за процедурою [15, 16]. ДНК тимусу теляти (CT-ДНК), з середньою молекулярною масою 328Да на один нуклеотид, з молярним коефщентом поглинання s260 = 0,6600^104 М-Ьсм-1, придбали в Serva, Шмеччина.

Електроннi спектри поглинання (ЕСП) поглинання були вимiрянi на спектрофотометрi НР 8453 фiрми «Hewlett Packard» у дiапазонi вiд 220 нм до 400 нм за процедурою [5]. Рiвень чистоти дослщно! ДНК встановлювали шляхом розрахунку сшввщношення показникiв поглинання CT-ДНК при 260 нм та 280 нм, що становило менше шж 1,8. Це вказувало на чистоту зразку CT-ДНК, вшьно! вщ бiлкових молекул. Дослщи з титруванням CT-ДНК сполуками Решю були проведен з фiксованими концентращями СТ-ДНК (0,12 мкМ) у Tris-HCl буферi (5 мМ, pH 7,5) та в присутносп 20 мМ NaCl. Розчин комплексу Ренiю та CT-ДНК шкубували протягом 5 хвилин, пiсля чого були знятi спектри поглинання. О^м того, було проведено титрування CT-ДНК кластерними сполуками Решю

у рiзних середовищах: у Тш-НС1 буферi (5 мМ, рН 7,5) та в присутносп 20 мМ №С1, у присутносп гiдроген пероксиду (10-6 мМ) та меркаптоетанолу (10-6 мМ).

Константи зв'язування, КЬ (М-1) розраховували за наступною формулою :1/(А-А0)=1/А0+1/[КЬхА0хС(комплекс)], (1), де А0 та А значення поглинання розчину СТ-ДНК до та шсля додавання комплексу ренiю, а С(комплекс) моль/л та КЬ л/моль - концентращя сполуки Решю та константа взаемодн вiдповiдно [5, 14].

Результати дослщження та 1х обговорення. На рис. 1 зображено електроннi спектри поглинання СТ-ДНК при додаванш II, як е типовими для ушх сполук, що вивчаються.

Область 260 нм характеризуе п®п* перехiд в гетероциктчних нукле1нових основах ДНК. Збшьшення iнтенсивностi поглинання у цiй обласп (гiперхромний ефект), що спостерiгаеться при додаванш II та шших сполук Решю, е результатом виходу залишюв нуклешових основ зi стекiнгових взаемодш i порушення вторинно! структури ДНК, тобто И розплетення [6]. Така змша вторинно! структури ДНК можлива за умови ковалентних взаемодш 1-У з нуклешовими основами, як показано в [16].

1ще одна важлива характеристика ультрафюлетових ЕСП СТ-ДНК, за ди рiзних речовин, -це змiна довжини хвилi максимуму поглинання, тобто, зсув у червону, довгохвильову область поглинання (червоний, батохромний зсув), або у синю - короткохвильову область поглинання (синш, гшохромний зсув) вщносно 260 нм. Обидва зсуви свщчать про утворення нового адукту, ДНК-речовина, а характер зсуву свщчить про напрямок змiни енерги п-п* переходiв, в основах нуклешових кислот. Наприклад, зсув пiку поглинання (260 нм) у червону зону, свщчить про штеркалящю комплексу мiж комплементарними парами нуклешових основ СТ-ДНК та утворення кон'югованого адукту з штеркалятором, з вщповщним зменшенням енергн поглинання [8].

У наших експериментах при сшввщношеннях [ДНК]:[сполука Ренiю] вiд 1:84 до 1:1680 у ЕСП спектрах не виявлено значних вщхилень вщ основного максимуму поглинання. Проте, деяю вiдхилення спостерiгаються при збiльшеннi концентрацш речовин 1-У (таблиця 1).

Таблиця1

Характеристика ЕСП спекав кластерних сполук Ренiю з СТ-ДНК_

Характеристики Кластеры сполуки Рен1ю

I II III IV У

5Х, нм ([ДНК]: [сполука Решю]) -5 (1:840) +4 (1:840) - -5 (1:1680) +4 (1:1680) - -

Наявшсть нових пшв, нм ([ДНК]: [сполука Рен1ю]) 330 (1:840) плече 320 (1:420) плече 240 (1:420) плече 240 (1:420) плече 320 (1:420) плече 320 (1:1680) плече

Наприклад, у ЕСП сполуки III за сшввщношення концентрацiй 1:1680 рiзниця з довжиною хвилi максимуму поглинання штактно! СТ-ДНК дорiвнюе: 255-260 = -5 нм, що вказуе на утворення нового ДНК-Ш адукту з ковалентним зв'язком мiж комплексом Решю та ДНК [11].

Важливо також вщм^ити новi пiки поглинання, яю з'являються при високих концентращях комплексiв Ренiю (Табл.1), та е наслщком поглинання нових адуктiв СТ-ДНК-сполука Ренiю, що iще раз тдтверджуе можливiсть утворення ковалентних взаемодш мiж СТ-ДНК та кластерними сполуками Решю. Проте, щ комплекси мають зменшену енергiю збудження п-п* переходiв в основах нукле!нових кислот СТ-ДНК, тобто утворюються внаслiдок взаемодн п-електронних хмар нукле!нових основ i лiгандiв, якi оточують кластерний решевий фрагмент.

Цiкаво порiвняти спектри дикарбоксилатних комплекшв Ренiю цис- та транс- конф^урацн з пiвалатними (рис. 2а) та iзобутиратними (рис. 2б) лiгандами при високих концентрацiях сполук Решю та тетракарбоксилатного комплексу У (рис. 2б).

Очевидно, що за однакових концентрацшних сшввщношень ДНК-сполука Решю з швалатними лiгандами (Рис. 2а), спектри поглинання розчишв ДНК-I i ДНК-И мають суттевi рiзницi, а саме - цис-сполука I взаемодiе набагато сильшше, нiж транс-сполука II, оскшьки присутнiй виражений гiперхромний ефект основного максимуму поглинання та виникае збшьшення максимушв поглинання (плече) при 240 та 320 нм.

1, пт

Рис. 1. Електронш спектри поглинання СТ-ДНК (-) при

додаванш II: 10 цМ (---), 20 цМ (- • - • -), 100 цМ (......), 200

цМ (- •• - •• -).

300 320 l, nm

300 320 l, nm

Рис. 2. Електронш спектри поглинання CT-ДНК при додаваннi I (—), II (-концентращй ДНК-сполука Ренiю 1:1680.

б

-), III (---), IV (•), V (---), сшввщношення

Пперхромний ефект спостерпаеться також при додаванш III, при цьому при високих концентращях сполук Решю в1дм1чено згладжування шку в зош 240 - 268 нм, тобто значения 5Х становить вщ -5 до +4. Проте, р1зниця в спектрах цис- i транс-сполук Решю з 1зобутиратними лпандами III i IV i ДНК (рис. 2б) не така значна, як рiзниця у спектрах I i II з ДНК. Бiльше того, спектральна картина для комплексу ДНК-V, який е тетраiзобутиратним похiдним дирешю, свiдчить про менш iнтенсивну взаемодда V з ДНК, нiж обидва цис-комплекси I i III. Отже, можна зробити висновок, що при високих концентращях сполук Ренiю у взаемодп з ДНК основну роль вщграе розгалуженiсть алкiльного залишку оргашчного радикалу (гiдрофобнiсть, найбiльша у твалатного лiганду), а не кiлькiсть оргашчних радикалiв навколо кластерного фрагменту. Шляхом побудови графшу залежностi 1/(A-A0) вщ 1/C, вiдповiдно до формули (1), розраховано константи взаемодп комплекшв з ДНК (Табл.2), що знаходяться у межах 102 - 103 М-1.

Таблиця 2

Кластерн1 сполуки Решю

I II III IV V

Kb 2,221x103 1,123x103 6,012x102 3,086x102 3,035x102

КЬз г1дроген пероксидом 2,462x103 5,338x103 1,036x103 1,524x103 -

КЬз меркаптоетанолом, М-1 13,995x103 5,466x103 5,351x103 1,835x103 -

A

A

1,0

1.0

0,8

0.8

0.6

0.6

0.4

0.4

0.2

0.2

0.0

0.0

а

Як i очшувалось, розраховаш значення констант зв'язування меншi, шж для класичного iнтеркалятора етидiй бромщу (1.4 х 106 М-1) [2], для сполук, що несуть штеркаляцшш групи [7, 9], та цисплатину (5,73 104 М-1). Значення констант для комплекшв Решю знаходяться у дiапазош 3,035x102 - 2,221x103 М-1.

Вищенаведеш мiркування щодо порiвняння ЕСП до^ждених сполук з ДНК цшком пiдтверджуються величинами розрахованих констант зв'язування. Так, для твалатних похiдних I i II цi величини на порядок бшьш^ що пiдтверджуе зроблене нами спостереження: зростання iндукцiйного ефекту iз збiльшенням розгалуженостi алкiльного залишку оргашчного лпанду призводить до посилення взаемодп з ДНК, що i вiддзеркалюеться у зростаннi значень константи зв'язування для твалатних похщних у порiвняннi з вiдповiдними комплексами Решю з iзобутиратними лiгандами.

Одержанi значення КЬ свщчать про те, що I - У зв'язуються з ДНК з бшьш низькою спорщнешстю, шж класичнi iнтеркалятори, але це вщносно високi константи зв'язування, порiвняно з iншими, неiнтеркалюючими комплексами [1, 10]. Виходячи з отриманих даних, можна зробити висновок про нештеркаляцшну природу взаемодil СТ-ДНК з комплексами Решю. Рiзниця у константах зв'язування дослщжуваних кластерних сполук Ренiю може бути пояснена рiзними комплексами з ДНК, яю вони утворюють при високих концентращях, як показано вище, тобто саме у дiапазонi високих концентрацш сполук Решю. Цис-дикарбоксилати виявилися найбшьш активними у взаемодп з ДНК, шж транс-дикарбоксилати, проте, пояснення цього явища потребуе додаткових дослщжень.

При титруваннi СТ-ДНК гiдроген пероксидом або меркаптоетанолом спостерпаеться гiпохромнй ефект, слабкий при низьких концентращях та бшьш значний при високих концентращях речовин, що додаються (Рис.3).

Це свщчить про шший мехашзм взаемодп цих речовин, у порiвняннi зi сполуками Решю, який не призводить до значного розплетення страт ДНК. Проте, якщо тсля цього провести

титрування СТ-ДНК кластерною сполукою Решю, вiдбуваeться рiзке пiдвищення поглинання у областi поглинання нуклешових основ. На рисунку 4 показано залежшсть iнтенсивностi поглинання у област 260 нм при титруванш сполукою I розчину ДНК з пдроген пероксидом. Схожа закономiрнiсть спостер^аеться для розчину ДНК з меркаптоетанолом.

2 3

1,0 -0,9 -0,8 0,7 0,6 -0,5 -

DNA DNA+I DNA+H2Ü2 DNA+H202+I

0,4

220 240 260 280 300 320 340 360 380 400 l, nm

Рис. 3. Електронш спектри поглинання CT-ДНК (1) (—) з

додаванням пдроген пероксиду (2) (---), меркаптоетанолу (3) (-

• - •), сшввщношення концентрацiй ДНК-гiдроген пероксид та ДНК-меркаптоетанол 1:1680.

0

1

2

3

456

Молярне сшввщношення

Рис. 4. 1нтенсившсть поглинання (А) у обласп 260 нм. Сшввщношення концентрацш ДНК-гiдроген пероксид та ДНК - I: 1- 1:84; 2 - 1:168; 3 - 1:252; 4 - 1:420; 5 - 1:840; 6 - 1:1680.

Константа зв'язування з ДНК зростае при цьому у декшька pa3iB (табл. 2). Це свщчить про наявшсть окисно-вщновного, або xiMi4Horo каталiзу у систем^ наприклад, гiдроген пероксид -сполука Решю - ДНК, який призводить до значного порушення просторово! структури бiомолекули.

Такi змiни вщбуваються непропорцiйно до збiльшення концентраци комплексу в розчиш, що пiдтверджуe катал^ичний характер взаeмодiй, що ми вивчаемо. Отриманi нами данi пiдтверджують вщнесення механiзму взаемодн кластерних сполук Решю у живш клiтинi, як мехашзму редокс-активаци антиканцерогенних препаратiв, або так звано! продраг-стратеги «prodrug strategy» [4, 12], яка пояснюе активнiсть деяких препарапв, на кшталт, нетоксичних кластерних сполук Решю, що стають активними тшьки у раковiй клiтинi, де редокс-статут набагато вiдрiзняеться вiд редокс-статуту звичайно! клiтини.

Таким чином, вперше вивчено взаемодiю ДНК тимусу теляти з кластерними сполуками Ренiю, до складу яких входять iзобутиратнi та швалатш лiганди методом електронно! спектроскопи. Показано, що при низьких концентращях кластерних сполук Ренiю вiдбуваеться взаемодiя з нуклешовими основами, що не залежить вiд природи та орiентацil лiгандiв навколо бiядерного фрагменту, найiмовiрнiше, через його аксiальнi положення, що призводить до розплетення спiралi ДНК.

За високих концентрацш сполук Решю(Ш), можливе утворення комплексiв з нуклешовими основами, де вiдбуваеться взаемодiя мiж п-електронною густиною нуклешових кислот i лiгандами, що наявнi у структурi кластерних сполук Ренiю. Цис-дикарбоксилати виявилися найбiльш активними у взаемодн з ДНК, шж транс-дикарбоксилати. Проте, при високих концентращях сполук Решю у взаемодн з ДНК основну роль вщграе розгалуженiсть алкiльного залишку оргашчного радикалу (гiдрофобнiсть, найбiльша у швалатного лiганду), а не кiлькiсть оргашчних радикалiв навколо кластерного фрагменту.

A

A

0,6

0,5

0,4

0,3 -

0,2 -

1

0,1 -

0,0

Показано залежшсть мехашзму взаемодн решевих сполук та ДНК вщ наявност у розчинах пдроген пероксиду та меркаптоетанолу, що пояснюе рашше показану синерпчну антиканцерогенну д1ю сполук Решю i Платини та шдтверджуе мехашзм взаемодн, що включае редокс-активащю кластерних сполук Ренiю.

Перспектиеи подальших розробок полягають у встановленш мехашзму редокс-активацЯ процесу взаемодн сполук Решю та ДНК, що дозволить пояснити синергiчну або адитивну антиканцерогенну дЮ сполук Решю та Платини.

1. Angeles-Boza A. M. DNA binding and photocleavage in vitro by new dirhodium(II) dppz complexes: Correlation to cytotoxicity and photocytotoxicity / A. M. Angeles-Boza, P. M. Bradley, K.-L. Patty [et al.] // Inorg. Chem. - 2004. - Vol. 43. -P. 8510-8519.

2. Chouai A. Ruthenium(II) complexes of 1,12-diazaperylene and their interactions with DNA / A. Chouai, S. E. Wicke, C. Turro [et al.] // Inorg. Chem. - 2005. - Vol. 44. - P. 5996-6003.

3. Golichenko A. A. Cluster Rhenium(III) Complexes with Adamantanecarboxylic Acids: Synthesis and Properties / A. A. Golichenko, A. V. Shtemenko // Rus. J. Coord. Chem. - 2006. - Vol. 32. - P. 242-249.

4. Graf N. Redox activation of metal-based prodrugs as a strategy for drug delivery / N. Graf, S. J. Lippard // Adv. Drug Deliv. Rev. - 2012. - Vol. 64. - P. 993-1004.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

5. Jakupec M. A. Antitumour metal compounds: more than theme and variations / M. A. Jakupec, M. Galanski, V. B. Arion [et al.] // Dalton Trans. - 2008. - Vol. 44. - P. 183-194.

6. Keck M. V. Unwinding of supercoiled DNA by platinum-ethidium relate complexes / M. V. Keck, S. J. Lippard // J. Am. Chem. Soc. - 1992. - Vol. 114. - P. 3386-3390.

7. Kumar L. Synthesis, characterization, antioxidant, antimicrobial, DNA binding and cleavage studies of mononuclear Cu(II) and Co(II) complexes of 3-hydroxy-N'-(2-hydroxybenzylidene)-2-naphthohydrazide / L. Kumar, K. S. Prasad // Eur. J. Chem. -2011. - Vol. 2. - P. 394-403.

8. Liu J. Synthesis, DNA-binding and cleavage studies of macrocyclic copper(II) complexes / J. Liu, T. Zhang, T. Lu [et al.] // Dalton Trans. - 2003. - Vol. 28. - P. 114-119.

9. Lawrence D. Synthesis, characterization and DNA binding studies of two mixed ligand complexes of ruthenium(II) / D. Lawrence, V. G. Vaidyanathan, B. U. Nair // J. Inorg. Biochem. - 2006. - Vol 100. - P. 1244-1251.

10. Lal B. Synthesis, characterization and antitumor activity of new ferrocene incorporated N, N'-disubstituted thioureas / B. Lal, A. Badshah, A. A. Altaf [et al.] // Dalton Trans. - 2012. - Vol. 41. - P. 14643-14650.

11. Nagle P. S. Understanding the DNA binding of novel non-symmetrical guanidinium/2-aminoimidazolinium derivatives / P. S. Nagle, S. J. Quinn, J. M. Kelly [et al.] // Org. Biomol. Chem. - 2010. - Vol. 8. - P. 5558-5567.

12. Ott I. Non platinum metal complexes as anti-cancer drugs / I. Ott, R. Gust // Arch. Pharm. - 2007. - Vol. 340. - P. 117-126.

13. Shtemenko N. Dichlorotetra-^-isobutiratodirhenium(III): Enhancement of Cisplatin Action and KBC - stabilizing Properties / N. Shtemenko, P. Collery, A. Shtemenko // Anticancer Research - 2007. - Vol.27 - P. 2487-2492.

14. Shen H.-Y. In Vitro Study of DNA Interaction with Trichlorobenzenes by Spectroscopic and Voltammetric Techniques / H.Y. Shen, X.-L. Shao, H. Xu [et al.] // Int. J. Electrochem. Sci. - 2011. - Vol.6. - P. 532-547.

15. Shtemenko N. Synthesis, X-ray structure, interactions with DNA, remarkable in vivo tumor growth suppression and nephroprotective activity of cis-tetrachloro-dipivalato dirhenium(III) / N. Shtemenko, H. T. Chifotides, K. V. Domasevitch [et al.] // J. Inorg. Biochem. - 2013. - Vol. 129. - P. 127-134.

16. Shtemenko A. V. Synthesis and X-ray crystal structure of the dirhenium complex Re2(i-C3H7CO2)4Cl2 and its interactions with the DNA purine nucleobases / A. V. Shtemenko, H. T. Chifotides, D. E. Yegorova [et al.] // J. of Inorg. Biochem. - 2015. -Vol. 153. - P. 114-120.

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ДНК С КЛАСТЕРНЫМИ СОЕДИНЕНИЯМИ РЕНИЯ РАЗНЫХ СТРУКТУРНЫХ ТИПОВ Парамонова К.В., Голиченко А.А., Бабий С.А., Штеменко А. В., Штеменко Н.И.

Изучено взаимодействие ДНК с кластерными соединениями рения (III) трех структурных типов, отличающихся количеством и ориентацией органических лигандов вокруг кластерного фрагмента Re26+ методом электронной спектроскопии. Подтвержден механизм взаимодействия цис-, транс-дикарбоксилатов и тетракарбоксилатов дирения (III) с суперспирализованным полинуклеотидом путем ковалентного связывания, образования комплекса соединение рения (III) - нуклеиновое основание с последующим расплетанием спирали ДНК. Показано, что такое взаимодействие имеет особенности при низких и высоких концентрациях кластерных соединений рения и отличается для различных структурных типов. Показана редокс-активация процесса взаимодействия соединений рения и ДНК, что может объяснить показанное ранее синергическое или аддитивное антиканцерогенное действие соединений рения и платины.

Ключевые слова: кластерные соединения рения(Ш), ДНК, расплетание ДНК, редокс-активация.

Стаття надшшла 3.03.2016 р.

THE INTERACTION OF DNA WITH CLUSTER RHENIUM COMPOUNDS OF DIFFERENT STRUCTURAL TYPES Paramonova K., Golichenko A., Babiy S., Shtemenko A., Shtemenko N. The interaction of DNA with the cluster compounds of rhenium (III) three structural types differ in the number and orientation of organic ligands around the cluster fragment Re26+ has been studied by electron spectroscopy. The mechanism of interaction of cis-, trans- dicarboxylates and tetracarboxylates of derhenium (III) with a supercoiled polynucleotide by covalent bonding, the formation of the complex compound of rhenium (III) - nucleobase with subsequent unwinding of the helix DNA was confirmed. It is shown that this interaction is different at low and high concentrations of cluster compounds of rhenium and for different structural types of complexes. Redox activation of the interaction between DNA and rhenium compounds, which may explain the previously shown a synergistic or additive anticarcinogenic effect of rhenium and platinum compounds, has been shown.

Key words: cluster compounds of rhenium(III), DNA, unwinding DNA, redox activation.

Рецензент Бшаш С.М.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.