VII Съезд биофизиков России
Краснодар, Россия
17-23 апреля 2023 г.
Главная
О Съезде
Организаторы
Программный комитет
Программа Съезда
Место проведения Съезда
Проживание
Оргвзносы
Основные даты
Регистрация
Публикации материалов Съезда
Молодежный конкурс
Контакты
Тезисы
English version
Партнеры Съезда
Правила оформления докладов

Программа Съезда

Секции и тезисы:

Молекулярная биофизика. Структура и динамика биополимеров и биомакромолекулярных систем

Комплексы ДНК с координационными соединениями металлов, содержащими фенантролиновые лиганды

М.П. Шатица1*, Н.А. Касьяненко1

1.Санкт-Петербургский государственный университет, Санкт-Петербург, Россия;

* st067901(at)student.spbu.ru

Для лечения онкологических заболеваний широко применяются координационные соединения платины, обладающие противоопухолевой активностью: цисплатин, карбоплатин, оксалиплатин. Принцип действия координационных соединений платины заключается в их взаимодействии с азотистыми основаниями ДНК с образованием внутри- и межнитевых сшивок, блокирующих синтез ДНК и деление клеток. Тем не менее, неизбирательность действия и высокая токсичность существующих препаратов платины в совокупности с образованием резистентных к препаратам платины опухолей приводят к необходимости поиска более безопасных и эффективных аналогов. В работе изучен молекулярный механизм комплексообразования молекулы ДНК (основной мишени действия лекарств на основе координационных соединений металлов) с новыми потенциальными противоопухолевыми соединениями - координационными соединениями палладия и марганца, содержащими фенантролиновые лиганды.

Наличие фенантролиновых лигандов в составе соединений может способствовать формированию агрегатов таких соединений в водном растворе, что окажет влияние и на характер взаимодействия этих соединений с ДНК.

Для сравнения рассматривается влияние присутствия свободного фенантролина в растворе на конформацию молекулы ДНК.

Проанализировано влияние ионной силы раствора и рН на рассматриваемое комплексообразование. Действительно, опухолевые клетки, на блокирование деления которых направлено действие используемых соединений, существуют в слабокислой среде.

В ходе исследований использовали коммерческий препарат высокомолекулярной ДНК тимуса теленка (компания Sigma Aldrich). Молекулярную массу образцов ДНК определяли методом вискозиметрии по значению характеристической вязкости ДНК в 0.15 М NaCl. Изучение комплексообразования проводили в водном растворе с добавлением низкомолекулярной соли - 0.005 М NaCl. Были использованы экспериментальные методы: спектрофотометрия, низкоградиентная вискозиметрия и двойное лучепреломление в потоке, проведено изучение плавления ДНК и спектрофотометрическое титрование.

Спектры УФ поглощения соединений имеют две хорошо разрешенные полосы, которые, однако, пересекаются со спектральной областью, в которой поглощает ДНК. ДНК. В работе предложен способ анализа спектральных характеристик комплексов при использовании таких систем.

Показано, что все используемые соединения связываются с ДНК. Предложен молекулярный механизм комплексообразования.

DNA complexes with metal coordination compounds containing phenanthroline ligands

M. Shatitsa1*, N.A. Kasyanenko1

1.Saint Petersburg State University, Saint Petersburg, Russia;

* st067901(at)student.spbu.ru

Platinum coordination compounds, such as cisplatin, carboplatin and oxaliplatin, are widely used for treatment of oncological diseases. The mechanism of action of platinum coordination compounds based on their interaction with the nitrogenous bases of DNA with the formation of intra- and inter- strand crosslinks, that block DNA synthesis and cell division. Nevertheless, the non-selectivity of action and high toxicity of existing platinum-based drugs in addition to the platinum-resistant tumors development are the main reasons why safer and more effective analogues are searched. In this work we studied the molecular mechanism of complex formation of the DNA molecule (which is the main target of drugs based on metal coordination compounds) with new potential antitumor compounds - palladium and manganese coordination compounds containing phenanthroline ligands.

The presence of phenanthroline ligands in compounds can promote the formation of aggregates of such compounds in an aqueous solution, which will also affect the nature of the interaction of these compounds with DNA.

For comparison, the effect of the presence of free phenanthroline in solution on the conformation of a DNA molecule is considered.

The influence of pH and the ionic strength of the solution on the considered complex formation are analyzed. It is important, since the action of the compounds used is aimed to block the division of tumor cells that exist in a slightly acidic environment.

In course of the research studies a commercial formulation of high molecular weight calf thymus DNA (Sigma Aldrich) was used. The molecular weight of DNA samples was obtained with viscosity method, by the intrinsic viscosity of DNA in 0.15 M NaCl. The study of complex formation was carried out in an aqueous solution with the addition of a low molecular weight salt - 0.005 M NaCl. The following experimental methods were used: spectrophotometry, low-gradient viscometry and flow birefringence. In addition, DNA melting and spectrophotometric titration were studied.

The UV spectra of the compounds have two well-resolved absorption bands, which, however, intersect with the absorption region of DNA. The paper proposes a method for analyzing the spectral characteristics of complexes using such systems.

All compounds used were shown to bind to DNA. A molecular mechanism of complex formation has been proposed.


Докладчик: Шатица М.П.
195
2022-12-28

Национальный комитет Российских биофизиков © 2022
National committee of Russian Biophysicists