О новом подходе к изучению и оценке эффективности ДНК-специфичных радиопротекторов

封面

如何引用文章

全文:

开放存取 开放存取
受限制的访问 ##reader.subscriptionAccessGranted##
受限制的访问 订阅存取

详细

Исследована принципиальная возможность использования способности молекул ДНК низкой молекулярной массы образовывать оптически активные холестерические жидкокристаллические дисперсии (ХЖКД) для оценки эффективности ДНК-специфичных радиопротекторов. На примере широко известного красителя Hoechst 33258, взаимодействующего с ДНК по модели связывания в малой бороздке и обладающего выраженными радиозащитными свойствами, показано, что изменение амплитуды аномального сигнала кругового дихроизма ХЖКД, формируемых из молекул ДНК, предварительно облученных рентгеновским излучением в отсутствии и в присутствии исследуемого соединения, позволяет оценить величину его защитного действия.

全文:

受限制的访问

作者简介

M. Колыванова

Институт биохимической физики им. Н.М. Эмануэля РАН; Федеральный медицинский биофизический центр им. А.И. Бурназяна ФМБА России

Email: morozov.v.n@mail.ru
俄罗斯联邦, 119334, Москва, ул. Косыгина, 4; 123098, Москва, ул. Живописная, 46

Н. Лифановский

Институт биохимической физики им. Н.М. Эмануэля РАН

Email: morozov.v.n@mail.ru
俄罗斯联邦, 119334, Москва, ул. Косыгина, 4

Е. Никитин

МГУ им. М.В. Ломоносова

Email: morozov.v.n@mail.ru

xимический факультет

俄罗斯联邦, 119991, Москва, ул. Ленинские горы, 46

М. Климович

Институт биохимической физики им. Н.М. Эмануэля РАН; Федеральный медицинский биофизический центр им. А.И. Бурназяна ФМБА России

Email: morozov.v.n@mail.ru
俄罗斯联邦, 119334, Москва, ул. Косыгина, 4; 123098, Москва, ул. Живописная, 46

A. Белоусов

Федеральный медицинский биофизический центр им. А.И. Бурназяна ФМБА России

Email: morozov.v.n@mail.ru
俄罗斯联邦, 123098, Москва, ул. Живописная, 46

В. Тюрин

МГУ им. М.В. Ломоносова

Email: morozov.v.n@mail.ru

xимический факультет

俄罗斯联邦, 119991, Москва, ул. Ленинские горы, 46

В. Кузьмин

Институт биохимической физики им. Н.М. Эмануэля РАН

Email: morozov.v.n@mail.ru
俄罗斯联邦, 119334, Москва, ул. Косыгина, 4

В. Морозов

Институт биохимической физики им. Н.М. Эмануэля РАН

编辑信件的主要联系方式.
Email: morozov.v.n@mail.ru
俄罗斯联邦, 119334, Москва, ул. Косыгина, 4

参考

  1. Рождественский Л.М. // Радиац. биология. Радиоэкология. 2017. Т. 57. № 2. С. 117.
  2. Васин М.В. Средства профилактики и лечения лучевых поражений. М.: РМАПО, 2001. 312 с.
  3. Singh V.K., Hanlon B.K., Santiago P.T., Seed T.M. // Int. J. Radiat. Biol. 2017. V. 93. № 9. P. 885.
  4. Mishra K., Alsbeih G. // 3 Biotech. 2017. V. 7. № 5. P. 292.
  5. Mun G.I., Kim S., Choi E., Kim C.S., Lee Y.S. // Arch. Pharm. Res. 2018. V. 41. № 11. P. 1033.
  6. Zivkovic-Radojevic M., Milosavljevic N., Miladinovic T.B., Janković S., Folic M. // Int. J. Radiat. Biol. 2023. V. 99. № 4. P. 594.
  7. Liu L., Liang Z., Ma S., Li L., Liu X. // Mol. Med. Rep. 2023. V. 27. № 3. P. 66.
  8. Баранов А.Е., Рождественский Л.М. // Радиац. биология. Радиоэкология. 2008. Т. 48. № 3. С. 287.
  9. Smoluk G.D., Fahey R.C., Ward J.F. // Radiat. Res. 1986. V. 107. № 2. P. 194.
  10. Isabelle V., Franchet-Beuzit J., Sabattier R., Laine B., Spotheim-Maurizot M., Charlier M. // Int. J. Radiat. Biol. 1993. V. 63. № 6. P. 749.
  11. Chiu S., Oleinick N.L. // Radiat. Res. 1998. V. 149. № 6. P. 543.
  12. Mishra K., Bhardwaj R., Chaudhury N.K. // Radiat. Res. 2009. V. 172. № 6. P. 698.
  13. Sharma D., Singh A., Pathak M., Kaur L., Kumar V., Roy B.G., Ojha H. // Chem. Biol. Interact. 2020. V. 332. P. 109313.
  14. Lobachevsky P., Ivashkevich A., Martin O.A., Martin R.F. DNA-Binding radioprotectors. In Selected Topics in DNA Repair. Chen C., Ed. London: InTech, 2011. P. 497–518.
  15. Smith P.J., Anderson C.O. // Int. J. Radiat. Biol. 1984. V. 46. № 4. P. 331.
  16. Martin R.F., Broadhurst S., D’Abrew S., Budd R., Sephton R., Reum M., Kelly D.P. // Br. J. Cancer. 1996. V. 74. № 27. P. S99.
  17. Tawar U., Jain A.K., Dwarakanath B.S., Chandra R., Singh Y., Chaudhury N.K., Khaitan D., Tandon V. // J. Med. Chem. 2003. V. 46. № 18. P. 3785.
  18. Nimesh H., Tiwari V., Yang C., Gundala S.R., Chuttani K., Hazari P.P., Mishra A.K., Sharma A., Lal J., Katyal A., Aneja R., Tandon V. // Mol. Pharmacol. 2015. V. 88. № 4. P. 768.
  19. Martin R.F., Broadhurst S., Reum M.E., Squire C.J., Clark G.R., Lobachevsky P.N., White J.M., Clark C., Sy D., Spotheim-Maurizot M., Kelly D.P. // Cancer Res. 2004. V. 64. № 3. P. 1067.
  20. Koval V.S., Arutyunyan A.F., Salyanov V.I., Klimova R.R., Kushch A.A., Rybalkina E.Y., Susova O.Y., Zhuze A.L. // Bioorg. Med. Chem. 2018. V. 26. № 9. P. 2302.
  21. Koval V.S., Arutyunyan A.F., Salyanov V.I., Kostyukov A.A., Melkina O.E., Zavilgelsky G.B., Klimova R.R., Kushch A.A., Korolev S.P., Agapkina Y.Y., Gottikh M.B., Vaiman A.V., Rybalkina E.Y., Susova O.Y., Zhuze A.L. // Bioorg. Med. Chem. 2020. V. 28. № 7. P. 115378.
  22. Kolyvanova M.A., Klimovich M.A., Belousov A.V., Kuzmin V.A., Morozov V.N. // Photonics. 2022. V. 9. № 11. P. 787.
  23. Kolyvanova M.A., Klimovich M.A., Shibaeva A.V., Koshevaya E.D., Bushmanov Y.A., Belousov A.V., Kuzmin V.A., Morozov V.N. // Liq. Cryst. 2022. V. 49. № 10. P. 1359.
  24. Morozov V.N., Klimovich M.A., Kostyukov A.A., Belousov A.V., Kolyvanova M.A., Nekipelova T.D., Kuzmin V.A. // J. Lumin. 2022. V. 252. P. 119381.
  25. Bucevičius J., Lukinavičius G., Gerasimaitė R. // Chemosensors. 2018. V. 6. № 2. P. 18.
  26. Denison L., Haigh A., D’Cunha G., Martin R.F. // Int. J. Radiat. Biol. 1992. V. 61. № 1. P. 69.
  27. Martin R.F., Denison L. // Int. J. Radiat. Oncol. Biol. Phys. 1992. V. 23. № 3. P. 579.
  28. Kakkar R., Garg R., Suruchi // J. Mol. Struct. 2004. V. 668. № 2–3. P. 243.
  29. Scholes G., Ward J.F., Weiss J. // J. Mol. Biol. 1960. V. 2. № 6. P. 379.
  30. Tankovskaia S.A., Kotb O.M., Dommes O.A., Paston S.V. // Spectrochim. Acta A Mol. Biomol. Spectrosc. 2018. V. 200. P. 85.
  31. Bazhulina N.P., Nikitin A.M., Rodin S.A., Surovaya A.N., Kravatsky Y.V., Pismensky V.F., Archipova V.S., Martin R., Gursky G.V. // J. Biomol. Struct. Dyn. 2009. V. 26. № 6. P. 701.
  32. Kolyvanova M.A., Klimovich M.A., Koshevaya E.D., Nikitin E.A., Lifanovsky N.S., Tyurin V.Y., Belousov A.V., Trofimov A.V., Kuzmin V.A., Morozov V.N. // Photonics. 2023. V. 10. № 6. P. 671.
  33. Gehlen M.H. // J. Photochem. Photobiol. C. 2020. V. 42. P. 100338.
  34. Jordan C.F., Lerman L.S., Venable J.H. // Nat. New Biol. 1972. V. 236. № 64. P. 67.
  35. Morozov V.N., Klimovich M.A., Shibaeva A.V., Klimovich O.N., Koshevaya E.D., Kolyvanova M.A., Kuzmin V.A. // Int. J. Mol. Sci. 2023. V. 24. № 14. P. 11365.
  36. Евдокимов Ю.М., Скуридин С.Г., Салянов В.И., Волков В.В., Дадинова Л.А., Компанец О.Н., Кац Е.И. // Биофизика. 2015. Т. 60. № 5. С. 861.
  37. Sonntag C. Free-radical-induced DNA damage and its repair. Berlin: Springer, 2006. 523 p.
  38. Евдокимов Ю.М., Салянов В.И., Семенов С.В., Скуридин С.Г. Жидкокристаллические дисперсии и наноконструкции ДНК. М.: Радиотехника, 2008. 296 с.
  39. Колыванова М.А., Белоусов А.В., Кузьмин В.А., Морозов В.Н. // Химия высоких энергий. 2022. Т. 56. № 5. С. 416.
  40. Subiel A., Ashmore R., Schettino G. // Theranostics. 2016. V. 6. № 10. P. 1651.
  41. Raghuraman M., Verma P., Kunwar A., Phadnis P.P., Jain V.K., Priyadarsini K.I. // Metallomics. 2017. V. 9. P. 715.
  42. Bondet V., Brand-Williams W., Berset C. // Food Sci. Technol. 1997. V. 30. № 6. P. 609.
  43. Miller N.J., Rice-Evans C., Davies M.J., Gopinathan V., Milner A. // Clin. Sci. 1993. V. 84. № 4. P. 407.
  44. Kubo I., Masuoka N., Ha T.J., Tsujimoto K. // Food Chem. 2006. V. 99. № 3. P. 55.
  45. Sakanaka S., Tachibana Y. // Food Chem. 2006. V. 95. № 2. P. 243.
  46. Rajagopalan R., Wani K., Huilgol N.G., Kagiya T.V., Krishnan Nair C.K. // J. Radiat. Res. 2002. V. 43. № 2. P. 153.
  47. Mishra K., Bhardwaj R., Chaudhury N.K. // Radiat. Res. 2009. V. 172. № 6. P. 698.
  48. Morozov K.V., Kolyvanova M.A., Kartseva M.E., Shishmakova E.M., Dement’eva O.V., Isagulieva A.K., Salpagarov M.H., Belousov A.V., Rudoy V.M., Shtil A.A., Samoylov A.S., Morozov V.N. // Nanomaterials. 2020. V. 10. № 5. P. 952.
  49. Saito M., Kobayashi M., Iwabuchi S.I., Morita Y., Takamura Y., Tamiya E. // J. Biochem. 2004. V. 136. № 6. P. 813.
  50. Евдокимов Ю.М., Компанец О.Н. // Научное приборостроение. 2018. Т. 28. № 3. С. 44.

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
下载
2. Fig. 1. (a) Normalized absorption spectra of an aqueous-salt solution of DNA before (black) and after irradiation at a dose of 1000 Gy (red). Normalization was performed to the optical density at a wavelength of 206 nm in the unirradiated sample. (b) Dependences of the Hλ value at wavelengths of 260 nm (black) and 206 nm (red) on the absorbed dose. (c) CD spectra of a native DNA solution (black) and irradiated at a dose of 1000 Gy (red). (d) Dose dependences of the amplitudes of the positive (black) and negative (red) CD signals.

下载 (298KB)
索引源数据
3. Fig. 2. (a) Normalized absorption spectra of an aqueous salt solution of the DNA-Ht58 complex before (black) and after irradiation at a dose of 1000 Gy (red). Normalization was performed to the optical density at a wavelength of 206 nm in the unirradiated sample. (b) Dependences of the Hλ value at wavelengths of 260 nm (black) and 206 nm (red) on the absorbed dose. The dotted line is the fitting according to the linear model, the solid curves are according to the exponential model. (c) CD spectra of the native solution of the DNA-Ht58 complex (black) and irradiated at a dose of 1000 Gy (red). The blue dotted line indicates the CD spectrum of the DNA complex with the dye pre-irradiated at a dose of 1000 Gy. (d) Dose dependences of the amplitudes of the positive (black) and negative (red) CD signals of DNA. (d) Dose dependences of the peak optical density in the absorption region of Ht58 (black) and the amplitude of the induced CD band (red).

下载 (488KB)
索引源数据
4. Fig. 3. (a) Fluorescence spectra of 7 × 10–6 M Ht58 irradiated in a water-saline solution followed by the addition of 7.48 × 10–5 M DNA. The inset shows the fluorescence spectra of the free dye at irradiation doses of 0 Gy (black), 500 Gy (red), and 1000 Gy (blue). (b) Fluorescence spectra of Ht58 irradiated under similar conditions in complex with DNA. The same color legend is used as in Fig. 3a. The inset shows the normalized fluorescence spectra of the DNA-dye complex at an irradiation dose of 1000 Gy for the cases of adding nucleic acid before (black) and after irradiation (red). Normalization in each case is performed to the corresponding value of the peak fluorescence intensity of Ht58. (c) Dose dependences I0/I for cases of DNA addition before (black) and after irradiation (red).

下载 (395KB)
索引源数据
5. Fig. 4. (a, b) CD spectra of CLCDs prepared from aqueous-salt DNA solutions pre-irradiated at doses from 0 to 1000 Gy in the absence (a) or presence (b) of 7 × 10–6 M Ht58. The color legend in Figs. 4a and 4b is identical. (c) Dose dependences of the amplitude of the anomalous CD signal for CLCDs prepared from DNA solutions irradiated in the absence (black) or presence (red) of 7 × 10–6 M Ht58. (d) Dependences of the calculated values ​​of CR (black) and FUD (red) on the dye concentration.

下载 (379KB)
索引源数据
6. Scheme 1. Structure of the Ht58 dye molecule.

下载 (31KB)
索引源数据

版权所有 © Russian Academy of Sciences, 2024