ВЗАЄМОДІЯ КООРДИНАЦІЙНИХ СПОЛУК ПАЛАДІЮ (ІІ) НА ОСНОВІ 2-(3-МЕТИЛ)-5-ПІРИДИЛ-1,2,4-ТРІАЗОЛУ З ДНК ТА ОВАЛЬБУМІНОМ: DOI: https://doi.org/10.17721/1728-2209.2024.1(59).11

Борис ЗАХАРЧЕНКО; Вікторія СТАРОВА; Дмитро ХОМЕНКО; Роман ДОРОЩУК; Ростислав ЛАМПЕКА

Автор(и)

Борис ЗАХАРЧЕНКО Київський національний університет імені Тараса Шевченка https://orcid.org/0000-0002-3717-9273
Вікторія СТАРОВА Київський національний університет імені Тараса Шевченка https://orcid.org/0000-0002-3529-4251
Дмитро ХОМЕНКО Київський національний університет імені Тараса Шевченка https://orcid.org/0000-0001-7058-832X
Роман ДОРОЩУК Київський національний університет імені Тараса Шевченка https://orcid.org/0000-0003-0255-5686
Ростислав ЛАМПЕКА Київський національний університет імені Тараса Шевченка https://orcid.org/0000-0001-8326-4535

Ключові слова:

Комплекси паладію, похідні 1,2,4-тріазолу, флуоресцентні реагенти, взаємодія з ДНК

Анотація

Вступ. Сполуки платини наразі є єдиними металвмісними препаратами, що використовуються для лікування різних видів злоякісних утворень. Але цисплатин та його аналоги є токсичними препаратами і від їх дії в значній мірі страждають також здорові тканини та органи. Тому значна увага дослідників прикута до дослідження менш токсичних аналогів цисплатина, зокрема інших металів платинової групи, та сполук з механізмами цитоттоксичної дії, що відрізняються від цисплатина. Одним із таких механізмів є інтеркаляція. Інтеркаляторами можуть виступати сполуки площинної будови, або такі, до складу яких принаймні входить, фрагмент з відповідною будовою. Такими можуть бути сполуки паладію з планарними лігандами, зокрема, з похідними 3-(2-піридил)-1,2,4-тріазолів.

Методи. Дослідження взаємодії ліганду та комплексів паладію з ДНК та овальбуміном проводили методом флуоресцентної спектроскопії.

Результати. Встановлено, що у присутності координаційно насиченого паладієвого комплексу PdL₂ на основі
2-(3-метил)-5-піридил-1,2,4-тріазолу (HL) спостерігається різке збільшення інтенсивності спектрів збудження флуоресценції та флуоресценції розчину ДНК. При цьому, у спектрах збудження флуоресценції з'являється ізобестична точка, що вказує на проходження взаємодії між молекулами ДНК з PdL₂, а отже, можливу інтеркаляцію невеликих планарних молекул цього комплексув подвійну спіраль ДНК. У присутності комплексу HL з іонами Pd²⁺ складу Pd(HL)Cl₂ спостерігається суттєве зменшення інтенсивності флуоресценції розчину ДНК. Індивідуально, ліганд HL на флуоресценцію ДНК практично не впливає, однак призводить до зростання флуоресценції розчину овальбуміну, що свідчить про можливість використання 2-(3-метил)-5-піридил-1,2,4-тріазолу як флуоресцентного реагенту на альбумін. Інтенсивність флуоресценції овальбуміну у присутності комплексів Pd(HL)Cl₂ та PdL₂зменшується.

Висновки. Показана можливість взаємодіяти з ДНК по інтеркаліційному механізму координаційно насиченого паладієвого комплексу PdL₂ на основі 2-(3-метил)-5-піридил-1,2,4-тріазолу. На відміну від ДНК, взаємодія обох комплексів Pd(HL)Cl₂ та PdL₂ з розчином овальбуміну призводить до денатурації білка. Однак, при додаванні HL до розчину овальбуміну інтенсивність флуоресценції білка зростає.

Посилання

Birghila, S., Bratu, M. M., Prajitura, C., & Roncea, F. (2015). Spectrophotometric Method for the Determination of Total Proteins in Egg White Samples. Revista de Chimie, 66(3), 378–381.

Clapp, J. P. (1996). Species diagnostics protocols. Humana Totowa.

Dasari, S., & Tchounwou, P. B. (2014). Cisplatin in cancer therapy: molecular mechanism of action. European Journal of Pharmacology, 740, 364–378. https://doi.org/10.1016/j.ejphar.2014.07.025

Dong, W., & Lippard, S. J. (2005). Cellular processing of platinum anticancer drugs. Nature Reviews Drug Discovery, 4(4), 307–320. https://doi.org/10.1038/nrd1691

Erkkila, K. E., Odom, D. T., & Barton, J. K. (1999). Recognition and Reaction of Metallointercalators with DNA. Chemical Reviews, 99(9), 2777–2795. https://doi.org/10.1021/cr9804341

Ghassemzadeh, M., Bahemmat, S., Mahmoodabadi, M., Rezaii-Rad, B., Monfared, H. H., Mottefakeri, E., & Neumüller, B. (2010). New mono- and binuclear Pd(II) complexes containing 1,2,4-triazole moieties. Polyhedron, 29(16), 3036–3045. https://doi.org/10.1016/j.poly.2010.08.012

Hosseinzadeh, S., Moghadam, M. E., Sheshmani, S., & Shahvelayati, A. S. (2022). New anticancer Pd and Pt complexes of tertamyl dithiocarbamate and DACH ligands against HT29 and Panc1 cell lines. Journal of Biomolecular Structure and Dynamics, 40(15), 6910-6920. https://doi.org/10.1080/07391102.2021.1891972

Kronman, M. J., & Holmes, L. G. (2008). The fluorescence of native, denatured and reduced-denatured proteins. Photochemistry and Photobiology, 14(2), 113–134. https://doi.org/10.1111/j.1751-1097.1971.tb06157.x

Li, Y., Liu, T., & Sun, J. (2023). Recent Advances in N-Heterocyclic Small Molecules for Synthesis and Application in Direct Fluorescence Cell Imaging. Molecules, 28(2), 733. https://doi.org/10.3390/molecules28020733

Manzotti, C., Pratesi, G., Menta, E., Di Domenico, R., Cavalletti, E., Fiebig, H.H., Kelland, L.R., Farrell, N., Polizzi, D., Supino, R., Pezzoni, G., & Zunino, F. (2000). BBR 3464: a novel triplatinum complex, exhibiting a preclinical profile of antitumor efficacy different from cisplatin. Clinical Cancer Research, 6(7), 2626–2634.

Mavrova, A. Ts., Wesselinova, D., Tseno, Y. A., & Denkova, P. (2009). Synthesis, cytotoxicity and effects of some 1,2,4-triazole and 1,3,4-thiadiazole derivatives on immunocompetent cells. European Journal of Medicinal Chemistry, 44, 63-69. https://doi.org/10.1016/j.ejmech.2008.03.006

Motswainyana, W. M., Onani, M. O., & Madiehe, A. M. (2012). Dichlorido[2-(phenyliminomethyl)-quinoline-N,N']palladium(II). Acta Crystallographica E, 68(4), m380. https://doi.org/10.1107/S1600536812009130

Pakravan, P. & Masoudian, S. (2015). Study on the Interaction between Isatin-β-Thiosemicarbazone and Calf Thymus DNA by Spectroscopic Techniques. Iranian Journal of Pharmaceutical Research, 4(1), e125264. https://doi.org/10.22037/ijpr.2015.1634

Sharma, V., Gupta, M., Kumar, P. & Sharma, A. (2021). A Comprehensive Review on Fused Heterocyclic as DNA Intercalators: Promising Anticancer Agents. Current Pharmaceutical Design, 27(1), 15-42. https://doi.org/10.2174/1381612826666201118113311

Sheng, J., Gan, J., & Huang, Z. (2013). Structure-Based DNA-Targeting Strategies with Small Molecule Ligands for Drug Discovery. Medicinal Research Reviews, 33(5), 1119–1173. https://doi.org/10.1002/med.21278

Tong, H., Hong, Y., Dong, Y., Häussler, M., Li, Z., Lam, J. W. Y., Dong Y., Sung, H. H. Y., Williams, I. D., & Tang, B. Z. (2007) Protein detection and quantitation by tetraphenylethene-based fluorescent probes with aggregation-induced emission characteristics. The Journal of Physical Chemistry B, 111(40), 11817-11823. https://doi.org/10.1021/jp073147m

Trzaska, S. (2005). Cisplatin. Chemical&Engineering News, 83(25), 1–162.

Ulukaya, E., Ari, F., Dimas, K., Ikitimur, E. I., Guney, E., & Yilmaz, V. T. (2011). Anti-cancer activity of a novel palladium(II) complex on human breast cancer cells in vitro and in vivo. European Journal of Medicinal Chemistry, 46, 4957–4963. https://doi.org/10.1016/j.ejmech.2011.07.055

Xiong, J., Cao, X., Yang, S., Mo, Z., Wang, W., & Zeng, W. (2018). Fluorescent Probes for Detection of Protein: From Bench to Bed. Protein&Peptide Letters, 25(6), 548–559. https://doi.org/10.2174/0929866525666180531080624.

Zakharchenko, B. V., Khomenko, D. M., Doroshchuk, R. O., Severynovska, O. V., Raspertova, I. V., Starova, V. S., & Lampeka, R. D. (2017). Influence of the nature of the substituent in 3-(2-pyridyl)-1,2,4-triazole for complexation with Pd2+. Chemical Papers, 71(10), 2003–2009. https://doi.org/10.1007/s11696-017-0194-8

Żamojć, K, Wyrzykowski, D., & Chmurzyński, L. (2022). On the Effect of pH, Temperature, and Surfactant Structure on Bovine Serum Albumin–Cationic/Anionic/Nonionic Surfactants Interactions in Cacodylate Buffer–Fluorescence Quenching Studies Supported by UV Spectrophotometry and CD Spectroscopy. International Journal of Molecular Sciences, 23(1), 41. https://doi.org/10.3390/ijms23010041