Диссертация (Свободные и координированные ионами Pt(II), Pd(II) тетразолилуксусные кислоты как перспективные скаффолды в синтезе новых биологически активных веществ), страница 17

Как уже упоминалось, в связывании с комплексамиучаствуют триптофановые остатки альбумина. Это может быть Trp-134, либоTrp-213. При этом Trp-134 более восприимчив к гидрофильной среде, а Trp213 глубоко погружен в гидрофобную петлю [141].Чтобы идентифицировать предпочтительные сайты связывания БСАдля комплекса Pd (II) комплекса 28 и комплекса Pt (II) 29 и лучше понятьмеханизм взаимодействия, нами была оценена эффективность их связыванияс помощью молекулярного докиннга.Свободнаяторсионнаяэнергия(ΔGtor)Энергиянесвязаннойсистемы(ΔGunb)Оценочнаяконстантаингибирования b,Ki, μM-8.49-7.84-8.41-7.77Общая внутренняяэнергия(ΔGtotal)-7.20-6.72-7.56-6.82Vdw_hb_desolvenergy(ΔGvdW +hb + desolv)AБAБЭлектростатическая энергия(ΔGelec)8Энергиясвободногосвязывания(ΔGbinding)a7ModelКомплексТаблица 3.7.

Результаты молекулярного докиинга для комплексов 28 и 29 и BSA (PDB ID:4F5S) (ккал * моль-1).-0.69-0.00-0.28+0.01-5.49-4.26-5.33-4.26+3.29+3.29+3.29+3.29-5.49-4.26-5.33-4.265.2711.952.8910.09В данной работе мы сравнивали два вероятных участка связываниякомплексов 28 и 29 на поверхности БСА (Модель A и Модель Б). Результатыэксперимента по молекулярному докингу демонстрируют то, что сайтсвязывания модели А (т.

е. полость вокруг Trp-213) является наиболеевероятным для обоих комплексов. В случае комплекса 28 (транс-[PdCl2L2], L=этиловыйэфир-2-трет-бутил-2Н-тетразол-5-илуксуснойкислоты)наименьшая свободная энергия связывания составляет наименьшее значение:ΔGсвязывания = -7.2 ккал.∙моль-1 и ΔGсвязывания = - 6.72 ккал∙моль-1 для модели A имодели Б соответственно). Для комплекса 29 наименьшая свободная энергия133связывания также характерна для первой модели ΔGсвязывания = -7.56ккал∙моль-1 для модели А и ΔGсвязывания = - 6.82 ккал моль-1 для модели Б.

Длякомплекса Pd(II) 27 рассчитанная константа ингибирования (Ki), в среднем, вдва раза ниже в случае модели A, по сравнению с моделью В (модель A: Ki=5.27 uM; модель Б: Ki = 11.95 uM). Для комплекса 28 величина Кi оказаласьв ~3,5 раза ниже для модели А, чем для модели В (модель A Ki = 2,89 uM), посравнению с моделью Б ( Ki = 10,09 uM).Таким образом, хотя значения ΔGсвязывания для комплексов 28 и 29 почтиодинаковы, существуют значительные различия в величинах Ki.Результаты молекулярного связывания комплексов 28 и 29 в модели Аи В показаны на рис. 3.31 и 3.32 соответственно. Как видно из Рисунков 3.31и 3.32 комплексы 28 и 29 действительно погружены в гидрофобный карман иассоциируютпосредствомводородныхсвязейсаминокислотнымиостатками, такими как Arg-194, Arg-217 и Lys-221.AБРисунок 3.31.

Молекулярный докинг модели комплекса 28 с БСА (PDB ID: 4F5S).Комплекс 28 располагается около Trp-213 (модель A) и около Trp-134 (модель Б).134БAРисунок 3.32. Молекулярный докинг модели комплекса 29 с БСА (PDB ID: 4F5S).Комплекс 29 располагается около Trp-213 (модель A) и около Trp-134 (модель Б).Информация о наиболее вероятном сайте связывания комплексов Pd(II) и Pt (II) может быть полезна для понимания метаболического механизмадля данных комплексов.1353.6. Оценка противоопухолевой активности тетразолсодержащихкомплексов Pt(II) и Pd(II) in vitroАнтипролиферативная активность металлокомплексов Pt(II) и Pd(II) стетразолилуксусными кислотами, их эфирами и амидами была оценена invitro в отношении клеточных линий человека рака молочной железы MCF-7,карциномы толстой кишки HT-29, карциномы молочной железы MDA-MB231, HeLa, промиелоцитарной лейкимии HL-60 и неопухолевых клеточныхлинийRC-124.Согласнополученнымрезультатам,значительнойцитостатической активностью обладают комплексы: транс-[PtCl2L2], L =этиловыйэфир2-трет-бутил-2Н-тетразол-5-илуксуснойкислотысоследующими значениями IC50: 11.40 мкМ для клеток HT- 29 (карциноматолстой кишки), 11.02 мкМ в случае карциномы молочной железы MDA-MB231 и 5.86 мкМ для неопухолевых клеточных линий RC-124; транс[PdCl2L2], L = амид 2-трет-бутил-тетразол-5-илуксусной кислоты (IC50 44.3по отношению к MCF-7) и транс-[PdCl2L2], L = втор-бутиламид 5-метилтетразол-1-илуксусной кислоты с IC50 45.0 по отношению к HeLa.С помощью МТТ-теста была проанализирована жизнеспособностьклеток рака молочной железы человека MCF-7, которую проводили вприсутствии комплексов 24, 28, 33, 34 и 37.Результаты MTT-теста демонстрируют низкую цитотоксическуюактивность изучаемых соединений, но комплекс 33 оказался наиболееактивным в отношении клеток MCF-7.Клеточный цикл в клетках MCF-7 также определяли в присутствиикомплексов металлов 24, 28, 33, 34 и 37 по сравнению с цисплатином.

Этиисследования показали, что ни одно из изученных соединений не показалоцитостатической активности (рис. 3.34).136AБРисунок 3.33 Гистограмма рассеяния флуоресценции PI винкубированных с цисплатином: A) контроль, Б) 60 µM комплекса 32.клеткахMCF-7,137ВЫВОДЫ1. Синтезировано несколько серий свободных и координированных сионами Pt(II), Pd(II) изомерных тетразолилуксусных кислот и их различныхпроизводных. Структура и физико-химические свойства исследованыметодами рентгеноструктурного анализа, масс-, ИК-, ЯМР-спектроскопии,синхронноготермическогоанализа.Исследованаэффективностьвзаимодействия данных соединений как перспективных биологическиактивных веществ с биополимерами (ДНК тимуса теленка, плазмидная ДНК,БСА)методамиУФиКД-спектроскопии,гель-электрофореза,вискозиметрии, флуоресцентной спектроскопии и методом молекулярногодокинга, а также исследованы противовирусная и антипролиферативнаяактивности в отношении вируса гриппа А H1N1, рака молочной железыMCF-7,карциномы толстой кишки HT-29, карциномы молочной железыMDA-MB-231 и неопухолевых клеточных линий RC-124.2.

Удобным методом синтеза различных изомерных тетразолилуксусныхкислот и их производных является два подхода: формирование тетразольногоцикла гетероциклизацией первичных аминов с триэтилортоформиатом иазидомнатрия,атакжеметодомазидированиянитрилов.Синтезтетразолильных аналогов природных аминокислот из соответствующихэнантиомерно чистых аминокислот приводит к их частичной рацемизации (ее20-100%) продуктов реакции, степень которой завит от природы исходнойаминокислоты. Данный эффект может быть обусловлен образованиемпромежуточных циклических интермедиатов.3. Наоснованииселективности действияисследованияпротивовируснойактивностиив отношении вируса гриппа А данные соединениямогут рассматриваться как перспективные скаффолды для разработки новыхвысокоэффективных противовирусных препаратов.

Наибольшую активностьпроявили(2S)-5-(бензилокси)-5-оксо-2-(1H-тетразол-1-ил)пентановая138кислота (IC50=19.5, SI=17) и (2R)-3-(4-гидроксифенил)-2-(1H-тетразол-1ил)пропановая кислота (IC50=20, SI=15).4. Взаимодействие исходных лигандов тетразолилуксусных кислот сионами Pt, Pd приводит к образованию транс-комплексов с координациейисключительно по атому азота в положеннии 4 тетразольного цикла.Удобнымметодомполучениякоординированныхэфировявляетсявзаимодействие тетразолилуксусных кислот с K2PtCl4, PdCl2 в присутствиисоответствующих спиртов в 1М HCl.5. Какследуетвзаимодействияизрезультатовкомплексовисследованияметалловэффективностиплатиновойгруппыстетразолилуксусными кислотами и их производными в качестве лигандовметодами УФ- и КД-спектроскопии, гель-электрофореза и вискозиметрии сДНК тимуса теленка установлено, что данные соединения эффективновзаимодействуют с ДНК в физиологической среде.

Данное взаимодействиехарактернодлякомплексов,нонедлялигандов.Наоснованииэкспериментально определённых констант связывания (Kb), эффективностьданного взаимодействия подтверждается величинами экспериментальноопределенных констант связывания с ДНК. (Kb= 4.64×105 – 8.82×105).6. На основании данных УФ-, КД-спектроскопии, а также результатовмолекулярного докинга, связывание комплексов металлов платиновойгруппы наиболее вероятно происходит по малой борозде.

При этом важнаяроль в инициировании связывания может принадлежать электростатическимвзаимодействиям,чтоподтверждаетсяотсутствиемвзаимодействиякомплексов кислот с альбумином и ДНК при рН 7.4 и, напротив, наличиемизменений в структурах биополимеров при рН 1.6.7. Результаты исследования взаимодействия БСА с координированнымитетразолилуксуснымикислотамиметодамиУФ-спектроскопииифлуориметрии свидетельствуют о взаимодействии в области Trp-213.Рассчитанные по методу Скэтчарда константы связывания Kbin находятся вэффективном диапазоне (Kbin=1,61×105 – 8.32 × 104 л моль-1).

Согласно139результатаммолекулярногодокинга,наибоолеевероятнымцентромсвязывания является полость гидрофобного кармана субдомена IIА, сосвязыванием по аминокислотному остатку Trp-213.8. Координационные соединения ионов Pt(II), Pd(II) с изомернымитетразолилуксуснымиперспективнымикислотамицитостатиками.иихпроизводнымиЗначительнойявляютсяцитостатическойактивностью обладает комплекс транс-[PtCl2L2], L = этиловый эфир 2-третбутил-2Н-тетразол-5-илуксусной кислоты со следующими значениями IC50:11.40 мкМ для клеток HT- 29 (карцинома толстой кишки), 11.02 мкМ вслучае карциномы молочной железы MDA-MB-231 и 5.86 мкМ длянеопухолевых клеточных линий RC-124. А также транс-[PdCl2L2], L = амид2-третбутил-тетразол-5-илуксусной кислоты (IC50 44.3 по отношению к MCF7) и транс-[PdCl2L2], L = втор-бутиламид 5-метил-тетразол-1-илуксуснойкислоты с IC50 45.0 по отношению к HeLa.140ЛИТЕРАТУРА1.