Ukr.Biochem.J. 2015; Том 87, № 1, січень-лютий, c. 64-74

doi: http://dx.doi.org/10.15407/ubj87.01.064

Вплив координаційних сполук Pd(II) І Ni(II) із 4-аміно-3-меркапто-5-метил-1,2,4-триазолом на активність мітохондріальних дегідрогеназ

19.05.2015   Uncategorized   No comments

С. І. Орисик1, Г. Г. Репіч1, О. О. Андрущенко2, В. В. Нікуліна2, В. В. Орисик3,
Ю. Л. Зборовський3, Л. В. Гарманчук2, В. І. Пехньо1, О. В. Скачкова4, М. В. Вовк3

1Інститут загальної та неорганічної хімії ім. В. І. Вернадського НАН України, Київ;
e-mail: orysyk@ionc.kiev.ua;
2ННЦ «Інститут біології» Київського національного університету імені Тараса Шевченка, Україна;
3Інститут органічної хімії НАН України, Київ;
4Національний інститут раку МОЗ України, Київ

Синтезовано комплекси Pd(II) і Ni(II): [Pd(AMMT)2]Cl2 (1), [Pd(AMMT)4]Cl2 (2), [Ni(AMMT)2(H2O)2](NO3)2 (3) з 4-аміно-3-меркапто-5-метил-1,2,4-триазолом (АММТ). Досліджено ЯМР 1Н (13С) та ЕСП спектральні характеристики сполук 1, 2. Методом РСА встановлено, що в усіх комплексах молекула АММТ координована до центрального іона металу в тіонній таутомерній формі. При співвідношенні M : L = 1 : 2 ліганд координується хелатним способом атомами азоту аміно- та сірки меркаптогрупи (сполуки 1, 3), а при співвідношенні M : L = 1 : 4 – монодентатно, тільки атомом сірки меркаптогрупи (комплекс 2). Вакантні координаційні місця в оточенні металу займають молекули води (комплекс 3). Скринінг на активність мітохондріальних дегідрогеназ цільових продуктів 1–3 та вихідних сполук [АММТ, K2PdCl4 (4), Ni(NO3)2∙6H2O (5)] проведено нами вперше, внаслідок чого встановлено, що комплекси Pd(ІІ) (1, 2), сіль Pd(ІІ) (4) та АММТ нормалізують активність мітохондріальних дегідрогеназ пухлинних клітин лінії Hela, виявлених у МТТ-тесті. На відміну від них, комплекс Ni(II) (3) та сіль Ni(II) (5) не стимулюють активність мітохондріальних дегідрогеназ. Загальними властивостями всіх досліджуваних сполук є відсутність впливу на клітинний цикл та рівень апоптичних клітин, а також відсутність токсичного ефекту. Таким чином, одержані результати вказують на те, що АММТ і комплекси Pd(ІІ) можуть використовуватися як модифікатори мітохондріального дихання, дисфункція якого особливо виражена у пухлинних клітинах.

Ключові слова: , , , ,

Посилання:

  1. Renfrew AK. Transition metal complexes with bioactive ligands: mechanisms for selective ligand release and applications for drug delivery. Metallomics. 2014 Aug;6(8):1324-35. PubMed, CrossRef
  2. Bharti SK, Singh SK. Metal based drugs: Current use and future potential. Der Pharmacia Lettre. 2009;1(2):N2 39-51.
  3. Kumar R, Yar MS, Chaturvedi S, Srivastava A. Triazole as pharmaceuticals potentials. Int. J. Pharm. Tech. Res. 2013;5(4):1844-1869.
  4. Liu Y, Tian G, Ge H, Cao X, Hu D, Zhang D. Synthesis and X-Ray structure of important anticancer nucleosides intermediate (2R,3S,4S,5R)-2-(acetoxymethyl)-5-(3-bromo-5-(methoxycarbonyl)-1H-1,2,4-triazol-1-yl)tetrahydrofuran-3,4-diyl diacetate. J Cryst Proc Tech. 2014;4:140-144.
  5. Matesanz AI, Perles J, Souza P. New palladium and platinum complexes with bioactive 3,5-diacetyl-1,2,4-triazol bis(4-cyclohexyl thiosemicarbazone) ligand: chemistry, antiproliferative activity and preliminary toxicity studies. Dalton Trans. 2012 Oct 28;41(40):12538-47.  PubMed
  6. Alias M, Seewan AN, Shakir C, Mohammad FI. Cytotoxicity assay of nickel and cobalt (II) complexes of 5-(4-nitrophenyl)-4-amino-3-mercaptopropenyl-1,2,4-triazole on HepG2 cell line. Int J Pharm. 2014;4(2):126-132.
  7. Gatenby RA, Gillies RJ. Why do cancers have high aerobic glycolysis? Nat Rev Cancer. 2004 Nov;4(11):891-9. Review.  PubMed
  8. Paul J. Metabolic Processes in Normal and Cancer Cells. Biology of Cancer (ed. E. J. Ambrose). 1966. P. 52.
  9. Astuti D, Latif F, Dallol A, Dahia PL, Douglas F, George E, Sköldberg F, Husebye ES, Eng C, Maher ER. Gene mutations in the succinate dehydrogenase subunit SDHB cause susceptibility to familial pheochromocytoma and to familial paraganglioma. Am J Hum Genet. 2001 Jul;69(1):49-54. PubMed,  PubMedCentral
  10. Eng C, Kiuru M, Fernandez MJ, Aaltonen LA. A role for mitochondrial enzymes in inherited neoplasia and beyond. Nat Rev Cancer. 2003 Mar;3(3):193-202. Review. PubMed
  11. Kolev Y, Uetake H, Takagi Y, Sugihara K. Lactate dehydrogenase-5 (LDH-5) expression in human gastric cancer: association with hypoxia-inducible factor (HIF-1alpha) pathway, angiogenic factors production and poor prognosis. Ann Surg Oncol. 2008 Aug;15(8):2336-44. PubMed, CrossRef
  12. Le A, Cooper CR, Gouw AM, Dinavahi R, Maitra A, Deck LM, Royer RE, Vander Jagt DL, Semenza GL, Dang CV. Inhibition of lactate dehydrogenase A induces oxidative stress and inhibits tumor progression. Proc Natl Acad Sci USA. 2010 Feb 2;107(5):2037-42. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  13. Grap SR, Kurbakova AP, Kuz’mina LG, Efimenko IA, Pontichelli G. Synthesis, spectral properties and structure of palladium(II) complexes with 3-methyl-4-amino-1,2,4-triazol-2-in-5-thione. Russ J Coord Chem. 1995;21:767-775.
  14. Sen AK., Dubey S. N., Squattrio P. J. Diaquabis(4-amino-3-methyl-4,5-dihydro-1H-1,2,4-triazole-5-thione)nickel(II) nitrate: a sulfur-nitrogen chelate. Acta Cryst. C. 1996;52:865-868.
  15. Mosmann T. Rapid colorimetric assay for cellular growth and survival: application to proliferation and cytotoxicity assays. J Immunol Methods. 1983 Dec 16;65(1-2):55-63. PubMed
  16. Liu Y, Peterson DA, Kimura H, Schubert D. Mechanism of cellular 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide (MTT) reduction. J Neurochem. 1997 Aug;69(2):581-93. PubMed
  17. Berridge MV, Tan AS. Characterization of the cellular reduction of 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide (MTT): subcellular localization, substrate dependence, and involvement of mitochondrial electron transport in MTT reduction. Arch Biochem Biophys. 1993 Jun;303(2):474-82. PubMed
  18. Slater TF, Sawyer B, Straeuli U. Studies on succinate-tetrazolium reductase systems. III. Points of coupling of four different tetrazolium salts. Biochim Biophys Acta. 1963 Nov 8;77:383-93. PubMed
  19. Nicoletti I, Migliorati G, Pagliacci MC, Grignani F, Riccardi C. A rapid and simple method for measuring thymocyte apoptosis by propidium iodide staining and flow cytometry. J Immunol Methods. 1991 Jun 3;139(2):271-9. PubMed
  20. Escobar-Valderrama JL, Garsía-Tapia JH, Ramíres J, Rosales MJ, Toscano RA, Valdés-Martínez J. Crystal, molecular and electronic structure of l-H-3-methyl-4-amine-5-thione-1,2,4-triazol. Can J Chem. 1989;67:198-201.
  21. Tomitsuka E, Hirawake H, Goto Y, Taniwaki M, Harada S, Kita K. Direct evidence for two distinct forms of the flavoprotein subunit of human mitochondrial complex II (succinate-ubiquinone reductase). J Biochem. 2003 Aug;134(2):191-5. PubMed
  22. King A, Selak MA, Gottlieb E. Succinate dehydrogenase and fumarate hydratase: linking mitochondrial dysfunction and cancer. Oncogene. 2006 Aug 7;25(34):4675-82. Review. PubMed
  23. Kazitsyna LA, Kupletskaya NB. Application of UV-, IR- and NMR-spectroscopy in organic chemistry. M.: Higher School, 1971. P. 61–95 (In Russian).
Creative CommonsThis work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.