Спектроскопическое изучение ДНК-актиномициновых комплексов

• Автор: Савинцев, Иван Витальевич
• Шифр специальности: 03.00.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Пущино
• Количество страниц: 120 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ.
страницы
Введение

Глава 1. Обзор литературы.

1.1. История открытия и изучения молекулярной структуры актиномицинов.

1.2. Механизм комплексообразования актиномицинов с ДНКЮ

1.2.1. Интерполяционная модель комплексообразования

1.2.2. Модель поверхностного встраивания.

1.2.3. Взаимодействие актиномицинов с одноцепочечными олиго и полинуклеотидами.

1.3. Физиологическое действие и фармакологическое использование актиномицинов

1.4. Фазовомодуляционная и поляризационная спектроскопия

методы изучения веществ при микромолярных концентрациях
1.5. ИКспектроскопичсскос изучение комплексов ДИК с
биологически активными веществами.3
Экспериментальная часть.
Глава 2. Материалы н методы исследования.
2.1. Используемые вещества.
2.2. Приготовление растворов.
2.3. Абсорбционная спектроскопия.
2.4. Стационарная флуоресцентная спектроскопия.
2.5. Фазовомодуляционная и поляризационная спектроскопия
2.6. Методика сравнительного спектроскопического анализа
пленок и растворов комплексов
2.7. Методика флуоресцентного ьЮрреФПои.
2.8. Оценка переноса энергии фотовозбуждения и
определение размеров флуорофоров
2.9. Исследование цитотоксичсского действия актиномициновых
комплексов
Результаты и их обсуждение.
Глава 3. Взаимодействие актиномицинов с гуанином и колигуапиловой кислотой.
3.1. Изучение способности к комплексообразованию актиномицинов с агрегатами гуанина и полигуаниловой
кислотой в растворе.
3.2. Флуоресцентные свойства комплексов
7аминоактиномицина с гуанином и полигуаниловой кислотой
Глава 4. Способность актиномицинов к формированию ннтеркалиционного комплекса с ДНК и шпилечным
олигонуклеотидом ПР1 в растворе.
Глава 5. Комплсксообразовапие и перемещение актиномицинов
в нуклеотидных системах в растворе.
Глава 6. Стэкннговое и нестэкннговос связывание актиномицинов с ДНК в растворах и пленках.
6.1. Оптические свойства и структура пленок ДИК7ААМО
и ДНКЕШг
6.2. Флуоресцентные параметры растворов и пленок комплексов
6.3. ИКспсктроскопические исследование пленок комплексов.
Глава 7. Моделирование нуклеотидного окружении
актиномицинов в комплексах с ДНК
Глава 8. Цнтотоксичекое действие актиномициновых комплексов на
клетки карциномы Эрлиха.4
Выводы.
Список литературы


История открытия актиномицинов в середине двадцатого века связана с поиском эффективных методов лечения распространяющихся инфекционных заболевании, в первую очередь, туберкулеза. В году в Калифорнийском университете Зольман Ваксман исследовал подавляющее действие почвенных микроорганизмов актиномицстов на туберкулезную палочку и почвенные бактерии. В группа ученых под руководством Ваксмана выделила из этих микроорганизиов эффективный антитуберкулзный антибиотик актиномицин 7. Это был один из первых пяти обнаруженных и выделенных в чистом виде антибиотиков, наряду с широко известными пенициллином и стрептомицином. В последующие годы использование актиномицина в значительной степени ограничивалось как и для многих антибиотиков того времени его токсическим действием на живую ткань и организм в целом 7. К этому периоду относится постановка задач по исследованию молекулярного механизма действия актиномицина не только как фундаментальной проблемы, но и как пути поиска способов повышения его терапевтической эффективности. Через несколько лет в экспериментах на животных было обнаружено, что актиномицин обладает противоопухолевым действием, подавляет рост соматических нормальных и опухолевых клеток животных 7,8. Широкое медицинское использование актиномицина, именно как препарата для лечения злокачественных опухолевых патологий, разработка лекарственных форм и терапевтических схем применения начаты в семидесятые годы двадцатого века 2, 8. К этому периоду относится создание фармацевтических технологий биосинтетического получения актиномицина. Многое в изучении бактериальных культур граммположительных продуцентов актиномицина сделано советскими учеными. БиерЮтусеБ Бцерютуссз пииаЫПБ, ЗцерЮтусев Ысо1ог и др. Определение зависимости количественного состава антибиотического продукта от задаваемых условий возраста и периода хранения культуры, качества и соотношения компонентов азотного и углеродного питания внесло свой вклад в разработку промышленных методов производства актиномицина. В настоящее время созданные па основе актиномицинов медицинские препараты получили широкое распространение. Возможные направления методов искусственного синтеза актиномицинов являются довольно проблематичными. Одна из причин неполное понимание механизма их природного синтеза. К настоящему времени установлено, что биологический эффект и физиологическое действие актиномицинов определяются их способностью формировать устойчивый комплекс с молекулой ДНК и стерически ингибировать РНКполимеразную реакцию, что ведет к подавлению белкового биосинтеза 5. Согласно современным представлениям, молекула актиномицина О состоит из плоского феноксазонового хромофора и двух пептидолактоппых колец рис. Рис. Структура актиномицина и фенаксазонового хромофора 7 аминоактиномицииа . Один из первых проблемных вопросов, возникших при определении химической формулы актиномицина заключался в выяснении структуры пептидолактонной части молекулы. Предположения о наличии одного декапептндного кольца вместо двух пентапептидных было отвергнуто результатами работ Брокмана. Им было установлено, что пептидолактоиные кольца являются пятичленнымн и имеют идентичный молекулярный состав. Позднее эти данные легли в основу понимания неизменности конформационных свойств актиномицина в зависимости от встречающейся вариации аминокислотного состава пептидной части его молекулы Также был установлен химический состав небелковой части актиномицина, определено, что им является 4,6диметил2аминофеноксазин3он1,9дикарбоксильнын гетероцикл , дальнейшие изучения которого позволили объяснить свойства этого хромофора. Изучение конформационных характеристик актиномицина были связаны с изучением механизма его комплексообразования с ДНК и структуры формирующегося комплекса. Противоречия предложенных конформационных моделей актиномицина в значительной степени соответствуют противоречиям моделей комплексообразования с ДНК 6. Наибольший интерес для описания состояния актиномицина и его взаимодействия с ДНК в растворе представляет работа Гурского 6.