Biopolym. Cell. 2013; 29(6):473-479.
http://dx.doi.org/10.7124/bc.00083C
Структура та функції біополімерів
Антифібрилогенна активність фталоціанінів з позаплощинними лігандами: кореляція зі схильністю до самоасоціації
1Ковальська В. Б., 1Лосицький М. Ю., 1Черній С. В., 2Черній В. Я., 2Третьякова І. М., 1Ярмолюк С. М., 2Волков С. В.
  1. Інститут молекулярної біології і генетики НАН України
    Вул. Академіка Заболотного, 150, Київ, Україна, 03680
  2. Інститут загальної та неорганічної хімії ім. В. І. Вернадського
    проспект Академіка Палладіна, 32/34, Київ, Україна, 03142

Abstract

Мета. Дослідити активність п’яти фталоціанінів гафнію, що містять позаплощинні ліганди як інгібітори реакції фібрилоутворення інсуліну, та встановити кореляцію між інгібіторними властивостями фталоціанінів і їхньою схильністю до самоасоціації. Методи. Флуоресцентна спектроскопія і спектроскопія електронного поглинання. Результати. Для комплексів PcHfDbm2, PcHfPyr2 і PcHfBtfa2, які практично не утворюють агрегатів у водному буфері, інгібіторна активність становить 60–73 %. Фталоціаніни PcHfPiromelit і PcHfCl2 з високою схильністю до утворення агрегатів практично повністю пригнічують формування амілоїдних фібрил інсуліну (інгібіторна активність приблизно 95 %). У водному буфері за присутності мономерного або фібрилярного інсуліну відбувається руйнування агрегатів металокомплексів. Крім того, за умов проведення реакції фібрилізації інсуліну (0,1 М HCl) фталоціаніни існують переважно у вигляді мономерів. Висновки. Фталоціаніни з позаплощинними лігандами з тенденцією до самоасоціації демонструють вищу інгібувальну активність у реакції фібрилізації інсуліну порівняно з металокомплексами, які агрегують гірше. Фталоціанінові самоасоціати низького порядку безпосередньо не залучені до механізму інгібування агрегатоутворення інсуліну, тобто фталоціанін зв’язується з білком у мономерній формі. Тенденцію до самоасоціації фталоціані- нів у водному середовищі можна розглядати як «індикатор» їхньої схильності до взаємодії з ароматичними амінокислотами і, отже, як показник їхньої антифібрилогенної активності.
Keywords: амілоїдні фібрили, фталоціаніни, інгібітори фібрилоутворення, інсулін, агрегація фталоціанінів, флуоресцентний барвник
Повний текст: (PDF, англійською)

References

[1] Uversky V. N., Fink A. L. Conformational constraints for amyloid fibrillation: the importance of being unfolded Biochim. Biophys. Acta 2004 1698, N 2:131–153.
[2] Kelly J. W. The alternative conformations of amyloidogenic proteins and their multi-step assembly pathways Curr. Opin. Struct. Biol 1998 8, N 1:101–106.
[3] Lamberto G. R., Binolfi A., Orcellet M. L., Bertonconi C. W., Zweckstetter M., Griesinger C., Fernandez C. O. Structural and mechanistic basis behind the inhibitory interaction of PcTS on alpha-synuclein amyloid fibril formation Proc. Natl Acad. Sci. USA 2009 106, N 50:21057–21062.
[4] Caughey W. S., Raymond L. D., Horiuchi M., Caughey B. Inhibition of protease-resistant prion protein formation by porphyrins and phthalocyanines Proc. Natl Acad. Sci. USA 1998 95, N 21:12117–12122.
[5] Lamberto G. R., Torres-Monserrat V., Bertosecini C. W., Salyatella X., Zweckestetter M., Griesinger C., Fernandez C. O. Toward the discovery of effective polycyclic inhibitors of alphasynucleine amyloid assembly J. Biol. Chem 2011 286, N 37:32036–32044.
[6] Caughey W. S., Priola S. A., Kocisko D. A., Raymond L. D., Ward A., Caughey B. Cyclic tetrapyrrole sulfonation, metals, and oligomerization in antiprion activity Antimicrob. Agents Chemother 2007 51, N 11:3887–3894.
[7] Kovalska V., Losytskyy M., Chernii V., Volkova K., Tretyakova I., Cherepanov V., Yarmoluk S., Volkov S. Studies of anti-fibrillogenic activity of phthalocyanines of zirconium containing out-of-plane ligands Bioorg. Med. Chem 2012 20, N 1 P. 330–334.
[8] Volkova K. D., Kovalska V. B., Inshin D., Slominskii Y. L., Tolmachev O. I., Yarmoluk S. M. Novel fluorescent trimethine cyanine dye 7519 for amyloid fibril inhibition assay Biotech. Histochem 2011 86, N 3 P. 188–191.
[9] Chernii V. Ya., Bon V. V., Tretyakova I. N., Severinovskaya O. V., Volkov S. V. Novel zirconium (IV) and hafnium (IV) phthalocyanines with dibenzoylmethane as out-of-plane ligand: Synthesis, X-ray structure and fluorescent properties Dyes Pigm 2012 94, N 2:187–194.
[10] Gerasymchuk Y. S., Volkov S. V., Chernii V. Ya., Tomachynski L. A., Radzki St. Synthesis and spectral properties of axially substituted zirconium(IV) and hafnium(IV) water soluble phthalocyanines in solutions J. Alloys Compd 2004 380, N 1–2 P. 186–190.
[11] Tomachynski L. A., Tretyakova I. N., Chernii V. Ya., Volkov S. V., Kowalska M., Legendziewicz J., Gerasymchuk Y. S., Radzki St. Synthesis and spectral properties of Zr(IV) and Hf(IV) phthalocyanines with b-diketonates as axial ligands Inorg. Chim. Acta 2008 361, N 9–10:2569–2581.
[12] Volkova K. D., Kovalska V. B., Losytskyy M. Yu., Fal K. O., Derevyanko N. O., Slominskii Y. L., Tolmachov O. I., Yarmoluk S. M. Hydroxy and methoxy substituted thiacarbocyanines for fluorescent detection of amiloid formation J. Fluoresc 2011 21, N 2:775–784.