Дисертант

Полохіна Катерина Володимирівна

Тема

ДНК-зв’язуюча та антиканцерогенна активність кластерних сполук ренію з біологічно активними лігандами

Дата захисту

12.05.2021

Місце праці

ДВНЗ «Український державний хіміко-технологічний університет», молодший науковий співробітник

Науковий керівник

Провідний науковий співробітник ДВНЗ «Український державний хіміко-технологічний університет», доктор біологічних наук, професор, Штеменко Наталія Іванівна

Кафедра, де виконана дисертація

Робота виконана на кафедрі біофізики та біохімії Дніпровського національного університету імені Олеся Гончара та ДВНЗ «Український державний хіміко-технологічний університет».

Анотація

У дисертаційній роботі вперше досліджено та eкспериментально обґрунтовано ДНК-зв’язуючу та антиканцерогенну активність кластерних сполук ренію з біологічно активними лігандами. Вперше досліджено взаємодію ДНК тимусу теляти з кластерними сполуками ренію з фосфатними, адамантильними та ферулатними лігандами та показано, що гіперхромний ефект у області 260 нм ДНК набагато перевищує такий, показаний для біядерних алкілкарбоксилатів ренію(ІІІ); показано утворення комплексів ДНК-ліганд у довгохвильовій області спектру, яке обумовлене взаємодією π-електронних хмар нуклеїнових основ і біологічно активних лігандів. Показано залежність механізму взаємодії ренієвих сполук і ДНК від наявності у розчинах перекису водню та цисплатину та показана значна роль біологічно активних лігандів у взаємодіях ДНК-кластер ренію, яка полягає у значному перевищенні значень констант зв’язування (до 12 разів з Кb (ReFerul)= 1,04×103М-1 до Кb (ReFerul + cisPt) = 12,36×103М-1) у порівнянні із значеннями для біядерних алкілкарбоксилатів диренію(ІІІ). Використання методу конкурентного комплексоутворення дозволило встановити, що кластерні сполуки ренію(ІІІ) різних структурних типів здатні взаємодіяти з олігонуклеотидами з інтенсивністю, яка перевищує інтенсивність зв’язування цисплатину, залежить від структури лігандів і досягає 73,2% та з має іншу специфічність щодо взаємодії з аденіновими і гуаніновими нуклеїновими основами. Доведено, що біядерні кластерні сполуки ренію(ІІІ) з біологічно активними лігандами органічної природи зв’язуються у середньому сильніше (на 10-15%) з аденін-тимін- та гуанін-цитозин-багатими олігонуклеотидами, ніж біядерні алкілкарбоксилати ренію та з меншою специфічністю відносно пуринових і піримідинових основ у порівнянні з цисплатином. Показано, що цитотоксична активність   кластерної сполуки ренію з бета-аланіновими лігандами у розчинах і наноліпосомах окремо та разом з цисплатином,  також ліпосом, що містять всередині обидва цитостатика на  лейкозних Т-клітинах лінії Jurkat близькі за значенням до такої  цисплатину і складають 2,06·10-6M, 1,98·10-6M, 1,29·10-8M, 4,93·10-10M відповідно. З’ясовано, що кластерна сполука ренію з бета-аланіновими лігандами незалежно від способу введення in vivo володіє протипухлинними (пригнічення динаміки росту пухлини під впливом сполуки у порівнянні з групою щурів-пухлиноносіїв), антиоксидантними (зниження інтенсивності перекисного окиснення ліпідів і підвищення активності ферментів антиоксидантного захисту в еритроцитах піддослідних тварин у порівнянні із групою пухлиноносіїв)  і антианемічними (сприяє нормалізації системи червоної крові, про що свідчить підвищення концентрації гемоглобіну, підтримка гематокриту на рівні контрольних значень, а також нормалізація морфологічної картини червонокрівців у порівнянні з групою щурів-пухлиноносіїв) властивостями. Показана активність  кластерної сполуки ренію з бета-аланіновими лігандами у водних розчинах, що робить можливим, на відміну від водонерозчинних алкілкарбоксилатів,  застосування її без ліпосомної технології. Показано практично однакову  протипухлинну активність in vivo двох адамантилдикарбоксилатів диренію(III) з цис- та транс- конфігурацією, що відрізняє від раніше отриманих даних для  цис- та транс- алкілкарбоксилатів; зроблено припущення про можливі додаткові позитивні протипухлинні механізми притаманні сполукам з транс-конфігурацією  біологічно активних лігандів навколо кластерного фрагменту реній-реній.

Отриманні данні вносять певний вклад у розуміння взаємодії цитостатиків з нуклеотидами, що є внеском у розвиток біоxімії, зокрема неорганічної біоxімії і має практичне значення. Виконана робота окреслює напрямок синтезу нових антиканцерогенних речовин, який заснований на залученні біологічно активних лігандів до редокс-центру металоорганічної речовини.

Ключові слова: кластерні сполуки диренію (III), біологічно активні ліганди, цисплатин, модель пухлинного росту, ДНК тимуса теляти, олігонуклеотиди, проліки, антирадикальна активність, бета-аланін, адамантанкарбонова кислота

Опоненти

Офіційний опонент:Стойка Ростислав Стефанович, член-кореспондент НАН України, доктор біологічних наук, професор, завідувач відділу регуляції проліферації клітин і апоптозу Інституту біології клітини НАН УкраїниЗавантажити відгук

Офіційний опонент:Божков Анатолій Іванович, доктор біологічних наук, професор, завідувач кафедри молекулярної біології та біотехнології Харківського національного університету ім. В.Н. Каразіна, директор НДІ біології Харківського національного університету ім. В.Н. Каразіна. Завантажити відгук

Файл дисертації

Файл автореферату