Tag Archives: тіакалікс[4]арен

Тіакалікс[4]арен фосфонат С-800 як новий флуоресцентний зонд для виявлення іонів цинку в живих клітинах

В. І. Яворовська1, Р. Д. Лабинцева1*, О. В. Бевза1, А. Я. Пугач1,
А. Б. Драпайло2, С. О. Черенок2, В. І. Кальченко2, С. О. Костерін1

1Інститут біохімії ім. О. В. Палладіна НАН України, Київ;
2Інститут органічної хімії НАН України, Київ;
*e-mail: raisa.lab@gmail.com

Отримано: 07 квітня 2021; Затверджено: 07 липня 2021

Іони Zn необхідні для підтримання нормального функціонування організму людини, тому моніторинг вмісту цинку в живих клітинах та розробка сенсорних систем для його відстеження є особливо важливими. Метою роботи було з’ясувати властивості синтетичного тіакалікс[4]арену С-800 (5,11,17,23-тетракіс [(гідрок­си-етоксифосфоніл) метил]) – 25,26,27,28-тетрагідрокситіакалікс[4]арену) як потенційного флуоресцентного зонду для моніторингу Zn2+ в живих клітинах. Наші дослідження показали, що тіакалікс[4]арен С-800, який містить чотири гідрокси-етоксифосфонілметилові групи на верхньому вінці молекули, проявляв флуоресцентні властивості за λ 340 нм. Інтенсивність флуоресценції тіакалікс[4]арену C-800 істотно зростала у присутності Zn2+, тоді як Mg2+, Ca2+, Cd2+ та Pb2+, не впливали на цей показник. Комп’ютерне моделювання продемонструвало, що два катіони Zn взаємодіють з атомами кисню чотирьох гідрокси-етоксифосфонілметильних груп. Показано, що тіакалікс[4]арен C-800 швидко проникав у клітини міометрія щурів, що призводило до підвищення рівня внутрішньоклітинної флуоресценції. Додавання Zn2+ до забарвлених тіакалікс[4]ареном C-800 клітин супроводжувалося ще більшим зростанням інтенсивності внутрішньоклітинного флуоресцентного сигналу. Тіакалікс[4]aрен C-800 не впливав на генерування активних форм кисню в клітинах міометрія, і не спричиняв зниження життєздатності клітин за дії у діапазоні концентрацій 50–250 мкМ. Таким чином, тіакалікс[4]арен С-800 потенційно може бути використаний як селективний флуо­ресцентний зонд для виявлення Zn2+ у живих клітинах.

Захисний вплив тіакалікс[4]арен-тетрасульфонату на інгібування АТР-гідролазної активності субфрагмента-1 міозину міометрія катіонами важких металів

Р. Д. Лабинцева1, О. В. Бевза1, А. А. Бевза1, А. О. Люлько1,
С. Г. Харченко2, В. І. Кальченко2, С. О. Костерін1

1Інститут біохімії ім. О. В. Палладіна НАН України, Київ;
е-mail: labyntseva@biochem.kiev.ua; kinet@biochem.kiev.ua;
2Інститут органічної хімії НАН України, Київ;
е-mail: vik@ioch.kiev.ua

Важкі метали негативно впливають на скоротливі властивості гладенького м’яза матки, що часто стає причиною різноманітних патологій репродуктивної системи у жінок. У зв’язку з цим виникає потреба в розробленні ефективних методів корекції порушень скоротливої активності міометрія. Гідроліз ATP, каталізований міозиновою АТРазою, є одним із найважливіших елементів молекулярного механізму скорочення міометрія. Нами встановлена інгібувальна дія 0,03–0,3 мМ Ni2+, Pb2+ та Cd2+ на ензиматичний гідроліз АТР, що здійснюється за участю субфрагмента-1 міозину, одержаного із гладенького м’яза матки свині. Тіакалікс[4]арен-тетрасульфонат (С-798) у концентрації 100 мкМ відновлює до контрольного рівня АТРазну активність субфрагмента-1 міозину у присутності катіонів важких металів. Найвірогідніше із припущень щодо механізму корегувальної дії С-798 ґрунтується на здатності цієї сполуки хелатувати важкі метали, а саме вилучати катіони Pb, Cd та Ni із середовища інкубації. Методом комп’ютерного моделювання було продемонстровано, що захисний вплив С-798 може бути також наслідком послаблення взаємодії катіонів важких металів з амінокислотними залишками молекули міозину поблизу активного центру АТР-гідролази. Таким чином, отримані результати можуть бути використані в подальших дослідженнях, спрямованих на оцінку перспективності тіакалікс[4]арен-тетрасульфонату як фармакологічної сполуки.