Krooninen sairaus

tiivistelmä

Normaalit ihmisen genomista DNA (N-DNA) ja mutatoitunut DNA (M-DNA) K562 leukemiasoluja solut näyttää eri termodynaamiset ominaisuudet ja sitoutumisaffiniteetit vuorovaikutukseen syöpälääkkeiden; adriamysiini (ADR) ja daunomysiini (DNM). Isoterminen kolorimetriset termo- edustavat titrausta ADR /DNM N-DNA: n ja M-DNA analyysiin parhaiten varustettu peräkkäinen malli neljä ja kolme tapahtumaa vastaavasti. Vuodesta Ramanspektroskopia on todettu, että M-DNA on osittain muunnetaan Lomake vuoksi mutaatioiden ja N-DNA: n sitoutumisen lääkkeiden liian ajoneuvot käsitellään siirtymistä Muoto DNA. Korrelaatio Termodynaamisen panos ja rakenteellisten tietojen perusteella havaitaan erilaisia ​​sitovia tapahtumia huumeiden ja DNA vuorovaikutuksia. Nämä tapahtumat oletetaan edustavan pieneen uraan kompleksinmuodostus, uudelleen suuntaaminen huumeiden monimutkainen, DNA muodonmuutos sijoittaa huumeiden ja lopulta intercalation. Dynaaminen valonsironta ja zeta-potentiaali tiedot tukevat myös erot niiden rakenteessa ja tilassa sitoutumisen N ja M DNA. Tutkimuksessa korostetaan, että mutaatiot voivat ilmetä rakenteellisia muutoksia DNA, jotka voivat vaikuttaa sitova tehoa huumeita. Uuden sukupolven lääkkeitä voidaan suunnitella, jotka tunnistavat eron DNA rakenteen syöpäsoluja niiden sijasta biokemiallisten ilmentymä.

Citation: Ghosh D, Dey SK, Saha C (2014) Mutation aiheuttama konformaatiomuutoksia Genominen DNA alkaen syöpä K562 Cells Influence Drug-DNA Binding tilat. PLoS ONE 9 (1): e84880. doi: 10,1371 /journal.pone.0084880

Editor: Heidaria-Ali Tajmir-Riahi, University of Quebect Trois-Rivieres, Kanada

vastaanotettu: 30 syyskuu 2013; Hyväksytty: 27 marraskuu 2013; Julkaistu: 8. tammikuuta 2014

Copyright: © 2014 Ghosh et al. Tämä on avoin pääsy artikkeli jaettu ehdoilla Creative Commons Nimeä lisenssi, joka sallii rajoittamattoman käytön, jakelun ja lisääntymiselle millä tahansa välineellä edellyttäen, että alkuperäinen kirjoittaja ja lähde hyvitetään.

Rahoitus: Dr. Chabita Saha on kiitollinen Department of Science and Technology (DST), Intian hallitus, että taloudellista tukea. Ms Debjani Ghosh tukee taloudellisesti neuvoston tieteellisen ja teollisen tutkimuksen (CSIR), Intia. Rahoittajat ollut mitään roolia tutkimuksen suunnittelu, tiedonkeruu ja analyysi, päätös julkaista tai valmistamista käsikirjoituksen.

Kilpailevat edut: Kirjoittajat ovat ilmoittaneet, etteivät ole kilpailevia intressejä ole.

Johdanto

parantaminen terapeuttinen aktiivisuus ja selektiivisyys on tärkeä tavoite kehittämisessä syövän vastaisia ​​aineita. Geneettinen erot normaalien solujen ja syöpäsolujen hyödynnetään useiden molekyyli- kohdennettuja huumeet kuten imatinibin ja trastutsumabi, jotka osoittavat lupaavia terapeuttisia aktiivisuus ja alhainen myrkyllisiä haittavaikutuksia [1], [2]. Nykyinen geenikohdistus hoitostrategioita edelleen huomattavia haasteita johtuen hankitun lääkeresistenssin ja perimän epävakaisuuden syöpäsolujen [3] – [5]. Kohdistaminen ainutlaatuinen biokemialliset muutokset syöpäsoluissa voisi olla toimiva ratkaisu, kuten lisääntynyt aerobinen Glykolyysivaiheen, oksidatiivisen stressin jne useita geneettisiä muutoksia (mutaatioita) häiritä DNA rakenne syöpäsolujen ja voi myös pitää terapeuttisena kohteena sijasta biokemiallisten ilmenemismuotoja. Tällaisia ​​muutoksia DNA rakenne tunnistettiin myelooisissa leukemiasoluja (K562), jossa osittain konformaatiomuutos B muotoon raportoivat meille [6].

Akuutti myelooinen leukemia on erittäin pahanlaatuisten hematopoieettisten kasvain hoidetaan antrasykliiniantibiootit kuten adriamysiini (ADR) ja daunomysiini (DNM). Nämä lääkkeet inhiboivat DNA-topoisomeraaseja, ja sen jälkeen lohko DNA: n replikaatiota, joka johtaa solun kuolemaan [7] – [9]. Interkaloitu sivusto daunomysiini on spesifinen sekvenssi, joka on yksilöity dCpGpATpCpG [10] – [12] mukaan röntgenkristallografiset tutkimukset interkalaation aglykoni kromofori lääkkeen työnnetään kahden peräkkäisen emäsparin suorassa kulmassa pitkän ulottuvuuden DNA ja daunosamiinilla pysyy pieneen uraan (Kuva. 1) [13]. Mutatoidut K562 DNA (M-DNA) on sekvensoitu ja kymmenen geenit on tunnistettu hankittu mutaatioita verrattuna normaaliin vastine (N-DNA) [14]. Nämä mutaatiot vaikuttavat konformaation DNA: n ja tekevät ADR ja DNM sitova tehokkaampaa verrattuna normaaleihin soluihin. Muutokset rakenne diagnosoitu ympyrädikroismilla (CD) ja Fourier-muunnos infrapuna (FTIR) spektroskopia katsotaan johtuvan nämä mutaatiot [6], [15]. Tällaiset konformaatiomuutoksiin ja niiden vaikutus sitoutumisaffiniteetit voidaan termodynaamisesti ominaista. Tämä tutkimus on yritys tähän suuntaan, jossa rakenteelliset muutokset ovat myös countenanced mukaan Ramanspektroskopia ja dynaaminen valonsironta (DLS) tutkimukset.

kemiallinen rakenne (a) adriamysiini (ADR) ja (b) daunomysiini (DNM ).

termodynamiikka on olennainen täydennys rakenteellisiin tutkimuksiin, jotka omasta eivät kykene määritellään molekyyli- voimia, jotka ohjaavat kompleksin muodostumista. On olemassa useita termodynaamisen tutkimuksilla esiin muutoksia vapaa energia intercalation Eri huumeiden ja niiden variantteja [16] – [19]. Sellaiselta tutkimuksissa on korostettu, että intercalation ei saavuttaa yhdellä kertaa, eikä se saa vakauden jälkeen erilaiset rakenteelliset orientaatiot lääkeaineen sekä DNA. Mukaan Chaires et al. antrasykliinin lääkkeen saavutetaan ulkopuolella sitoutuminen seurasi intercalation ja hajottua lääkeaineen intercalation sivusto; tämä on samanlainen teoreettisten ennusteiden Wilhelm ym [20], [21]. Toiset, kuten Rizzzo et al. ovat ehdottaneet viisi askel kineettistä tilaa [22]. Raman ja värähtelyjen spektroskopia on käytetty laajalti keskeisenä välineenä kuvaamaan luonnetta huumeisiin DNA kompleksointi ja vaikutuksesta vuorovaikutusten siirtymävaiheessa sekundäärisen rakenteen nukleiinihappojen B-A muotoon [23] – [25]. DLS on kätevä ja tehokas menetelmä, jolla määritetään koko biologisesti tärkeiden makromolekyylien [26], [27]. Tätä tekniikkaa käytettiin mittaamaan DNA koko siirtymän muodostumista huumeita DNA-kompleksit. Tehokas varaustiheys on ratkaiseva kriteeri määritettäessä rakenne ja morfologia DNA kompleksoituneen tilassa ja tämä ilmaistiin zeta-potentiaali [27]. Puutteet on edelleen olemassa korrelaatio termodynaamisen tietojen rakenteellisten muutosten ja maksu neutralointi vuoksi kompleksoinnille ja tämä on otettu huomioon tässä tutkimuksessa.

koemenettelytavat

Eettinen linjaus

Collection ihmisen verinäytteitä terveiltä luovuttajilta hyväksyi institutionaalisten eettinen komitea Länsi-Bengal teknillinen yliopisto ja tietoisen kirjallisen suostumuksen on otettu kunkin henkilön tyydyttää eettisiä ongelmia.

DNA: n valmistus ja huumeiden ratkaisuja

Perimän DNA eristettiin normaalin ihmisen verestä kerätään terveiltä vapaaehtoisilta luovuttajilta ja myös myeloidileukemiasolulinjassa K562 käyttämällä QIAmp veri Midi Kit hankittiin QIAGEN (Hilden, Saksa). Eristetty DNA puhdistettiin edelleen fenoli kloroformilla menetelmällä ja lyofilisoitiin, [6], [15]. Lyofilisoitu DNA liuotettiin 50 mM fosfaattipuskuriin (pH 6,5), kun tarvitaan ja puhtaus varmistettiin suhde A

260 /A

280; näytteiden välinen suhde on 1,8-2,0 pidettiin puhtaana. DNA: n konsentraatio määritettiin absorptiolla 260 nm ja molaarisuus (emäsparia) laskettiin perustuen ε

260 = 13200 M

-1 cm

-1. Adriamysiini ja daunomysiini ostettiin Sigma-Aldrich Chemicals Company (St. Louis, MO, USA). Kantaliuosta lääkkeet valmistettiin 50 mM fosfaattipuskuria (pH 6,5) ja 5% DMSO: ta käytettiin ja kun tarvitaan. Kantaliuokset laimennettiin edelleen samalla puskurilla kokeellisesti tarvittavat pitoisuudet ja säilytettiin 4 ° C: ssa. Kaikki muut käytetyt reagenssit olivat analyyttistä reagenssilaatua. Kaikki puskuriliuokset valmistettiin MilliQ veteen.

Isoterminen titraus DSC

DNA interkalaattorien kuten ADR ja DNM sisältäviä tasomaisia ​​aromaattisia chromophores vaativat korkeampia pitoisuuksia varten ITC mittauksiin. Tällä korkeina pitoisuuksina niillä joko aggregaatiota tai itsenäisenä yhdistys haittaavat ITC suorituskykyä. Tällainen yhdistäminen tai itse kokoonpano on raportoitu molekyylejä kuten thiazotropsin ja DNA osoituksena ITC laimentamisesta [28]. Tämän ongelman voittamiseksi esillä olevassa kokeiden lääkkeet pieninä pitoisuuksina ladattiin solujen ja DNA injektoitiin se ruiskuun (kutsutaan kuten Reverse-ITC koe) [29]. Kolorimetriset titraukset suoritettiin 25 ° C: ssa MicroCal VP-ITC microcalorimeter. Ennen latausta liuokset perusteellisesti poistettiin kaasut. DNA-näytteet 50 mM fosfaattipuskuria (pH 6,5), käytettiin kaikissa kokeissa. Tyypillisesti 200 ui lääkeliuosta (3,5 uM ADR /DNM M-DNA: n ja 0,17 uM ADR /DNM N-DNA), ladattu kalorimetrisestä solussa titrattiin 0,2 mM kutakin DNA-liuosta erikseen (20 injektiota 2 gl ). Juokseva titrauksessa tehtiin varmistaa täydellinen täyttöasteen sitoutumiskohdat lataamalla ja titraava samalla ligandin irrottamatta näytteet solusta kunnes titraus signaali oli olennaisesti vakio, kuten ovat kuvanneet Arora et al. [30] Kukin injektio tuotti lämpöä räjähtää käyrän (μcal s

-1) vs. aika (min). Pinta-ala jokaisen piikin määritettiin integroimalla käyttäen Alkuperäinen ohjelmistoa (Microcal, Inc.), jolloin saatiin mitta lämmön liittyy injektio. Tuloksena liittyvien lämpötilojen piirrettiin moolisuhde. Tuloksena kokeellinen sitova isotermi korjattiin lämmön vaikutuksesta titrataan kutakin DNA puskuriin. Tuloksena Termogrammeista eivät sovi yhteen tai kahteen paikka sitoutuu mallia. Juokseva sitoutumiskohdat malli (Levenberg-Marquardt epälineaarinen pienimmän neliösumman käyrän sovitus algoritmi) sisäänrakennettu vuonna MicroCal LLC ohjelmisto asennetaan parasta antaa yhdistyksen vakiot (K) ja sitova entalpian (AH). Näin ollen muutokset Gibbsin vapaa energia (AG-) ja muutokset entropia (A S) voidaan laskea seuraavien kaavojen avulla:

AG-= -RT LNK ja AG-= AH-TΔS

jossa T on reaktiolämpötila (K) ja R merkitsee yleinen kaasuvakio (1,986 cal K

-1 mol

-1).

ramanspektroskopia

Ramanspektroskopia on vakiintunut, joskin vielä underappreciated menetelmä soveltuu rakenteellisiin tutkimuksiin nukleiinihappojen konformaatioita [31], [32]. Drug-DNA-kompleksit valmistettiin sekoittamalla 2 uM DNA-liuokset ekvimolaarisilla lääkkeiden pitoisuudet 25 ° C: ssa ja inkuboimalla 2 tuntia. Tämän jälkeen Raman-spektrit molempia DNA: n ja niiden lääkkeen kompleksit mitattiin Perkin Elmer Raman-spektrometri, käyttäen 514,4 nm: n viivan argon-laserilla. Raman spektrit kahta DNA kirjattiin yli Aallonpituusalue 400-4000 cm

-1. Spektrit tyypillisesti kirjataan 4 cm

-1 raon leveys 2 sekunnin integrointiaika kussakin 2 cm

-1 taajuus lisäys. Ne rutiininomaisesti tausta-korjataan vähentämällä asianmukaiset polynomin funktio alkuperäisestä käyrän.

Dynaaminen valonsironta (DLS) B

DLS käytetään määrittämään jakeluun Biologisten makromolekyylien kuten proteiinien, DNA, kromatiini etc [33], [34]. Jotta voidaan tutkia vaikutusta ADR ja DNM on hydrodynaaminen koko ja zeta-potentiaali N-DNA: n ja M-DNA-näytteet (2 uM) käsiteltiin ekvimolaarisella pitoisuus lääkeaineiden 25 ° C: ssa ja inkuboitiin 2 tunnin ajan. Sen jälkeen nämä näytteet seurattiin DLS käyttäen Zetasizer, Nano-ZS väline (Malvern Instruments, Southborough, UK). Mitataan koko DNA: n ja niiden lääkkeen kompleksit esitettiin keskiarvo 100 kulkee. Nano-ZS (Malvern Instruments, Southborough, UK) käyttämällä laser-doppler Velocimetry ja vaiheen analyysi valonsironta käytettiin zeetapotentiaalimittauk-. Zeta-potentiaali mittauksia erilaisille DNA ja huumeisiin DNA-kompleksit tehtiin standardin kapillaarielektroforeesilla solu Zetasizer 2000 HS (Malvern, UK). Keskiarvot laskettiin kolmet kokeellisia tietoja.

Tulokset

Kalorimetriset tutkimukset

Isoterminen titrauksella kalorimetriaa (ITC) käytettiin tehokkaasti kuvata ja tunnistaa sekä korkea affiniteetti ja matala affiniteetti molekyylien väliset vuorovaikutukset nopeasti ja tarkasti. Tyypillinen koe-ITC-termogrammi saadaan titraamalla lääkkeiden (ADR /DNM) N-DNA: n ja M-DNA on esitetty kuviossa. 2 ja tuloksena sitova parametrit on esitetty taulukossa 1. Sekä huumeet tutki ITC-termo- osoittivat negatiivista lämpöä taipuma, sopusoinnussa eksotermisen sitovia molemmille DNA. Nämä termogrammit alkaen rakennettu ohjelmisto on asennettu parhaiten peräkkäinen sitovia malli. Tällainen peräkkäinen tapahtumista voitaisiin tunnistettavissa johtuen peruutussalvasta titrauksen tekniikka, jossa hyvin pienen pitoisuuden lääkettä käytetään voittaa itse yhdistäminen huumeita. Tämä malli tuotti neljä termodynaamisesti eri tapahtumiin huumeiden N-DNA vuorovaikutus, jotka on muodostettu toisen jatkuvasti rikkomalla ja tekeminen vahva tai heikko joukkovelkakirjoja. Nämä tapahtumat ovat erilaisia ​​assosiaatioita huumeiden ja N-DNA (heikko tai voimakas yhdistys). Sitoutumisvakioita ja termodynaamiset parametrit, jotka liittyvät kuhunkin tapahtumaan on esitetty taulukossa 1. Taulukko 1 on havaittu, että N ja M-DNA: lääkeaineiden kanssa on määritelty neljä ja kolme tapahtumaa, vastaavasti. Ylimääräistä tapahtuma N-DNA-lääke vuorovaikutus on ominaista alin sitoutumisaffiniteetin ADR /DNM 6,0 E2 /9,7 E2 M

-1 mukana positiiviset arvot H (6,6 E8 /9.1 E7 cal /mol) ja A S (2,0 E6 /3,0 E5 cal /mol /K) (Fig. 2a-b). Korkein sitoutumisaffiniteetteja liittyy M-DNA-DNM vuorovaikutukset, vastaa meidän aiempia tuloksia [6].

lämpökäyrillä varten peräkkäinen titraukseen 0,2-DNA 3,5 uM (a) ADR, (b) DNM ja 0,2 mM M-DNA: 0,17 uM (c) ADR, (d) DNM 50 mM fosfaattipuskuria (pH 6,5) 25 ° C: ssa.

Raman

Raman-spektroskopia on erittäin suuri kemiallinen spesifisyys ja rutiininomaisesti käytetään erottamaan eri polymorfien samaa yhdistettä. Raman linjat lähellä 682, 668 tai 625 cm

-1 edustaa B (C2′-endo, anti), A (C3′-endo, anti) tai Z (C3′-endo, syn) rakenteet ovat vastaavasti hyödyllisin kvantitatiivinen analyysi [35]. Suuret Raman bändejä edustavat emästen (adeniini, guaniini, sytosiini, tymiini), deoksiriboosi ja fosfaatin venytys on lueteltu taulukossa 2 [36], [37]. B muoto DNA on ominaista C2 ’-

endo

sokeria ryppy (692 cm

-1), C2′ –

anti

glukosylfosfatidyl vääntö (728 cm

-1) ja C2′-H2 (1411 cm

-1) [24], [36], [38]. Se on myös ominaista fosfodiesteri kiertojen (828 cm

-1) ja fosfodiesteri O-P-O-venytys (1091 cm

-1) [38], [39]. Raman-spektrit on N /M-DNA: n ja niiden ADR /DNM komplekseja (Fig. 3a-f), kaikki edellä B DNA diagnostiset piikit on tunnistettu (jotkut on merkitty kuvassa) ja niiden muutokset lääkeaineen-DNA komplekseja on myös kirjattu ja esitetty yhteenvetona taulukossa 2. keskeinen rakenteellinen merkkiaineiden B DNA tunnistettu N-DNA tuki että selkäranka rakenne DNA pysyi järjestäytyneesti B muodossa. Spektreissä N-DNA: n ja ADR /DNM kompleksit hartia linja ilmestyi 673 cm

-1 ja 803 cm

-1, jotka ovat merkintäjuovat of DNA liittyvien C3′-endo, anti yhdessä venytys värähtely OPO fosfodiesteri ryppy ja glycosyltorsion [40] näistä huiput N-DNA ja huumeiden kompleksit, osittainen siirtyminen lomake on tunnustettu. Näiden kahden merkkiaineen bändejä DNA myös jäljittää spektrit M-DNA: ta (Fig. 3d) vuoksi mutaatioita, joilla on vain vähän muutoksia lääkkeen kompleksit (Fig. 3e-f). Nämä havainnot ovat yhdenmukaisia ​​aiempien havaintojen [6].

tasoitettu Raman spektrit (a) 2 uM natiivia N-DNA: ta ja sen kompleksit ekvimolaaris- (b) ADR ja (c) DNM; (D) 2 uM natiivia M-DNA: ta ja sen kompleksit ekvimolaariset (e) ADR ja (f) DNM 50 mM fosfaattipuskuria (pH 6,5) 25 ° C: ssa.

vastaavia nukleiinihappo Raman värähtelyjä on myös todettu, että Raman spektrit ja niiden siirtymät kirjataan ja niistä ilmoitetaan taulukossa 2. korkeampi osallistuminen guaniinin, sytosiinin ja rengas tilassa G, A N-DNA tukevat korkeampia muutokset Raman linjat verrattuna M -DNA. Korkeammat siirtymät deoksiriboosisokeriosan (951 cm

-1) kirjataan N- DNA viittaa lujempaa konformaatiomuutoksiin interkalaation ja samanlaisia ​​muutoksia M-DNA johtuvat välittömässä läheisyydessä huumeiden fosfaatin osallistuvat ryhmät ulkoisessa sitovia. Muut bändit edustaja fosfaatin deoksiriboosin venyttämällä osoittavat myös samankaltaisia ​​suuntauksia kuten taulukosta 2. Tulosten perusteella suurempi intercalation B muodossa N-DNA: ta ja korkeampia ulkoisiin sitova muoto, M-DNA.

Hydrodynamic luonnehdinta drug-DNA vuorovaikutus

Dynaaminen valonsironta (DLS) on käytetty tutkimaan koko siirtymistä N /M DNA muodostumiseen komplekseja ADR /DNM liuoksessa. Lääkkeet-N-DNA-kompleksit näytteillä pienentää kokoa verrattuna vapaan DNA. Z

av halkaisija N-DNA laski 877,7 nm 649,4 nm ja 783,1 nm ADR ja DNM komplekseja vastaavasti (Fig. 4a-c). Z

av halkaisija M-DNA havaittiin olevan paljon pienempi (457,2 nm) kuin N-DNA: ta ja sen kompleksit lääkkeillä kirjattu merkittävä kasvu kooltaan 586,1 nm ja 588,9 nm ADR ja DNM vastaavasti (Fig. 4d -f). Tässä on havaittu, että mutaatio aiheuttama osittainen siirtyminen Lomake on kompaktimpi kuin B muodossa DNA. N-DNA kompleksinmuodostus ADR /DNM läpikäy osittaisen B Siirtyminen mikä vähentää kokoa. M-DNA toisaalta suosii ulkoista sitoutuminen johtaa koko kasvaa.

Intensity painotettu jakelu toiminnot (a) 2 uM natiivia N-DNA: ta ja sen kompleksit ekvimolaaris- (b) ADR ja (c) DNM ; (D) 2 uM natiivia M-DNA: ta ja sen kompleksit ekvimolaariset (e) ADR ja (f) DNM 50 mM fosfaattipuskuria (pH 6,5) 25 ° C: ssa.

Zeta-potentiaali on mitataan pinnan sähkövaraus hiukkasten. Arvot zeta-potentiaali lääke /DNA heijastuu välillisesti pintavarauksen komplekseja ja sitä voidaan käyttää arvioimaan vuorovaikutuksen laajuus lääkkeen DNA [41]. Mittaaminen zeta-potentiaali ropinirolihydrokloridi ja aspiriini yhdisteitä ihmisen holo-transferriini paljasti olemassaolon sähköstaattisten ja hydrofobisten vuorovaikutusten monimutkainen [42]. Nämä maksut ja puolestaan ​​sitovat voimat odotetaan moduloitu huumeisiin DNA-kompleksit joten niiden zeta-potentiaali arvot määritettiin sekä niiden vapaita muotoja. Tallennettua zetapotentiaaleihin N ja M DNA oli -22,5 ± 0,9 mV ja -29,1 ± 0,7 mV vastaavasti (Fig. 5). Näistä arvoista päätellään, että M-DNA Fosfaattiryhmiin kuljettavat negatiivinen varaus ovat alttiimpia kuin N-DNA. Tämä johtuu konformationaaliselle ero N-DNA: n ja M-DNA, jossa M-DNA antaa osittaisen siirtymisen muoto, DNA: ta suuremmissa kierrosta ja altistuminen lisää fosfaattiryhmiä. Formation of N-DNA, komplekseja ADR ja DNM johti kasvuun potentiaali -20,2 ± 1,1 mV ja -19,1 ± 1,0 mV vastaavasti. M-DNA-lääke komplekseja potentiaalia nousi -12,8 ± 1,2 mV ja -8,9 ± 1,3 mV ADR DNM, vastaavasti (kuvio. 5). Korkeampi kasvu zeta-potentiaali M-DNA vahvistaneet sähköstaattiset voimat (selkäranka sitova) oli suuria sitovia voimansa osuutta hydrofobisten voimien (intercalation). Vähemmän kasvua sama N-DNA viittaa siihen, että sähköstaattinen vuorovaikutus on olemassa, mutta hydrofobiset vuorovaikutukset kuten intercalation ovat hallitseva sitovia voimia.

Zeta potentiaali 2 uM natiivia N-DNA: n ja M-DNA ja niiden kompleksit, jotka sisältävät ekvimolaariset huumeiden 50 mM fosfaattipuskuria (pH 6,5) 25 ° C: ssa. Virhe palkit osoittavat keskivirheen (SE) ja N = 3 itsenäistä koetta.

Keskustelu

toiminnallinen seuraukset mutaatioiden syövän genomin ja niiden mahdollinen affiniteetti syöpälääkkeiden verrattuna normaaliin genomi on suuri implisiittisesti järkevään suunnitteluun tai modifioivia lääkkeitä ja niitä tarvitaan löytäjäänsä. Hankittava tieto oikea koeasetelma ja sopivien sitovia malleja ei voida jättää huomiotta. ITC on tehokas tekniikka tarkkaan ja tarkka mittaus affiniteetin biomolekyylitason vuorovaikutusten ja määritellään sitova mekanismi ja on sovellus järkevä huumeiden suunnittelussa. On tärkeää ymmärtää, että AG-ja sen deltaH ja A S ainesosat riippuvat erot vapaan ja sitoutuneen valtioille molemmat vuorovaikutuksessa kumppaneiden (huumeiden ja DNA). ITC termogrammit kuvassa. 2a-b edustavat lämmönvaihto titrauksen ADR ja DNM vastaavasti N-DNA. Nämä termogrammit N-DNA ja ADR /DNM vuorovaikutus maailmanlaajuisten analyysiin peräkkäisinä mallia todisteita neljä mahdollista järjestöjen välillä DNA ja huumeiden ja kukin voidaan erottaa edustaja sitova vakioita ja termodynaamisten komponentit (taulukko 1). M-DNA lääke titrauksella lämpökäyrillä (kuvio 2c-d) edustavat kolmen liiton. Sekä N /M-DNA-lääkeaineinteraktioita liittyy kolme tilaa, jotka ovat ominaisia ​​ve AH ja ve A S, diagnosoinnissa muodostamaan vahvoja yhdistysten korkea sidosaffmiteetti. Nämä yhdistykset voidaan mieltää huumeiden sidottu DNA pienet urat ja myöhemmin uudelleen suuntaaminen lääkkeen monimutkaisia ​​ja intercalation jotka stabiloidaan pääasiallisesti van der Waalsin voimat ja vetysidokset kuten kuvassa. 6. erottuva + ve AH ja ve A S tilaan N-DNA on enthalpically epäsuotuisa prosessi, ohjaa entropia. Tällaisissa prosesseissa joukkovelkakirjoja rikki tuoda suurempia häiriö tai avoimuus (B-A: ksi) rakenteessa ottamiseksi melko monimutkainen interkalaatioon kookas ryhmä sitoutumisen pieneen uraan ja vapauttaa veden sitoutumisen rajapinnan suurin ja stabiloidaan hydrofobisten voimien [13], [43]. Tämä tila (+ ve AH ja ve A S) ei havaittu M-DNA DNA sopeutuu osittainen B Siirtyminen johtuu mutaatiosta ja edelleen intercalation ei tuo merkittäviä konformaatiomuutoksia. Nämä rakenteelliset muutokset ovat osoituksena syntynyt uusia huippuja Raman N-DNA lääkkeen kompleksit, jotka edustavat lomake DNA (taulukko 2). M-DNA natiivi muodossa itsessään on allekirjoitukset lomake DNA, joka on myös yhdistetty aikaisemmin FTIR ja CD [6]. Aikaisempiin tutkimuksiin huumeiden DNA vuorovaikutukseen teoreettisten ennusteiden on tehty olemassa muita tapoja yhdistysten ennen lopullista intercalation [44]. Koska ei ole kovalenttisia sidoksia muodostuu aikana, nämä vuorovaikutukset tässä oletetaan, että kaikki muodot ovat olemassa tasapainossa ja tasapaino siirretään ulkoisiin olosuhteisiin.

Mahdolliset tapahtumia aikana vuorovaikutus (a) N-DNA: ta ja (b ) M-DNA ADR /DNM.

Tässä prosessissa intercalation, muutos purkautumisen kulmat kaksi emäsparia vääristää selkäranka tuloksena pakatun DNA rakenne vahvistivat DLS havainnot. Lääke kompleksoitu N-DNA on pienikokoista johtuen siirtyminen B-A interkalaation mikä tekee spiraali vartaassa ja vääristynyt. On kasvettua huumeisiin M-DNA-kompleksit johtuu ulkoisista sitoutuminen vaikuttaa selkäranka altistuminen DNA tukemana kasvu zeta-potentiaali johtuu neutralointi käytettäessä lääkkeen kompleksit (Fig. 4-5). Vähemmän kasvu zeta potentiaalia N DNA-huume kompleksit mukaan intercalation on suotuisampi sitoutumistapaa poistamaan tarpeeton selkäranka sitova.

Johtopäätös

tulokset kaikkien kolmen tekniikoita huipentui sen arvella, että rakenteelliset eroa siinä, N-DNA: n ja M-DNA, joka on tunnustettu huumeiden ADR /DNM. Tämä ero voidaan hyödyntää suunniteltaessa tarkempia lääkkeitä syöpäsoluja. Vuonna komplekseja N-DNA: n ja DNM väheneminen B-muodossa DNA rakenteen hyväksi A-muodon DNA havaittiin. On ehdotettu, että pinoaminen voima ja vety- sidos emäsparia olivat tuhoamatta ja osa B-muodon DNA tuli yksijuosteisia. Lisäksi koko ja maksun korvaamista huumausaineiden DNA-kompleksit omaksuu edellä analogisesti. Sovellus peräkkäisiä sitova malli on edullisin ja valottaa käynnissä mekanistinen todetaan huumeiden DNA vuorovaikutusta. Termodynaamiset analyysi on yhteensopiva aiempien teoreettisten ennusteiden. Nämä tulokset selittävät suurempi myrkyllisyys ADR /DNM K562-soluissa verrattuna normaaleihin soluihin [15] ja korostaa tarvetta suunnitella lääkkeitä, jotka voivat valikoivasti tunnistaa DNA konformaatiomuutoksia syöpäsoluja mikä lisää terapeuttista suhde huumeita. Lisätutkimukset, joihin rakenteelliset muutokset kromatiinin syöpäsoluja ovat käynnissä arvioida nämä havainnot sovellettavaksi syövän hoidossa.

Kiitokset

Kirjoittajat ovat kiitollisia Dr. Abhijit Saha at UGC-DAE ( University Grant komissio-Department of Atomic Energy) Center for Scientific Research josta saimme instrumentin laitoksen ja hänen jatkuva yhteistyötä koko työ. Kiitos koskevat myös Dr. Aparna Dutta at UGC-DAE Center for Scientific Research hänen teknistä tukea ja yhteistyötä aikana DLS kokeen joita ilman tätä työtä ei olisi ollut mahdollista.