Спектральні прояви взаємодії ізохінолінових алкалоїдів з ДНК - Автореферат

Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата фізико-математичних наукРоботу виконано на кафедрі експериментальної фізики фізичного факультету Київського національного університету імені Тараса Шевченка. Наукові керівники: доктор фізико-математичних наук, професор ЯЩУК Валерій Миколайович, Київський національний університет імені Тараса Шевченка, завідувач кафедри експериментальної фізики фізичного факультету; ГОВОРУН Дмитро Миколайович, Інститут молекулярної біології та генетики НАН України, заступник директора з наукової роботи, завідувач відділу молекулярної та квантової біофізики.В роботі проведено дослідження, спрямовані на встановлення фізичної сутності явищ, що відбуваються при взаємодії макромолекул ДНК з алкалоїдами чистотілу (Chelidonium majus) - берберином, сангвінарином і хелідоніном. Досліджені алкалоїди входять до складу клінічно випробуваного протипухлинного та імуномодулюючого препарату “Амітозин”, отриманого шляхом алкилування суміші алкалоїдів чистотілу тиотефом. Цей препарат проявляє антимітотичну активність, подібну алкалоїдам чистотілу, а також пригнічує синтез нуклеїнових кислот, подібно дії алкилуючих препаратів, до яких належить тіофосфамід, але його протипухлинна дія перевищує сумарний ефект дії алкалоїдів чистотілу, має вищу специфічність і меншу токсичність; - вибірково накопичується в ракових клітинах, практично не впливаючи на функцію найважливіших органів та систем [1*, СС.63, 85]. Дослідити спектри УФ-поглинання, флюоресценції та збудження флюоресценції ізохінолінових алкалоїдів та водного розчину препарату “Амітозин”. Встановити внесок досліджених алкалоїдів у формування електронних спектрів препарату “Амітозин” та визначити роль кожного із них у спектральних проявах взаємодії “Амітозину” з ДНК.У другому розділі описано методику приготування розчинів алкалоїдів та ДНК; методики досліджень спектрів поглинання, ФЛ, спектрів збудження ФЛ, визначення ступеня анізотропії флюоресценції; методику отримання спектрів КРС, ІЧ-поглинання та їхню обробку. У роботі використовували водні розчини алкалоїдів - берберину (дві форми - хлорид BECL ("Alps Pharmaceutical", Японія) та сульфат BES (ІМБГ НАН України)); сангвінарину хлориду (Sa) та хелідоніну хлориду (Che) (Львівський національний університет ім. Спектри ІЧ-поглинання та відбивання досліджуваних алкалоїдів (мікрокристалічні порошки) отримано з використанням Фурє-спектрометра «Nicolet NEXUS-470» методикою порушеного повного внутрішнього відбивання світла. В залежності від насиченості ароматичних кілець конкретного алкалоїду він може бути пласким (сангвінарин - імінна форма) або вигнутим (хелідонін, берберин, сангвінарин - алканоламінна форма). В спектрах ФЛ сангвінарину при додаванні ДНК теж спостерігається зсув смуг ФЛ, але, на відміну від берберину, інтенсивність ФЛ сангвінарину при звязуванні з ДНК зменшується (рис.3б).В дисертаційній роботі досліджено спектральні прояви взаємодії ізохінолінових алкалоїдів, які є компонентами протипухлинних препаратів, з ДНК. Встановлено природу центрів поглинання, флюоресценції і фосфоресценції берберину, сангвінарину та хелідоніну; визначено положення їхніх перших збуджених синглетного та триплетного рівнів. Аналіз спектрів поглинання, флюоресценції та збудження флюоресценції розчинів алкалоїдів з ДНК показав, що із досліджених ізохінолінових алкалоїдів звязуються з ДНК берберин та сангвінарин. Визначено параметри звязування берберину з ДНК (К, n, ?) з використанням модифікованого нами рівняння МАКГІ-фон Хіппеля для кооперативного звязування. В спектрах КРС суміші берберину з ДНК зафіксовано значне (на порядки) зростання інтенсивності смуг в області 1000-1700 см-1, що відповідають площинним коливанням молекули берберину та основ ДНК.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ