19 ноября 2024

RU/EN

Рубрики Вестника

Поиск

Июнь 2015, № 6 (181)

УДК: 577.2.04Короткова А.М., Давыдова О.К. ЭФФЕКТЫ СИНТЕТИЧЕСКИХ АЛКИЛРЕЗОРЦИНОВ НА ТОПОЛОГИЧЕСКИЕ ИЗМЕНЕНИЯ ДНК, ОПОСРЕДОВАННЫЕ АКТИВНЫМИ ФОРМАМИ КИСЛОРОДА, В СИСТЕМЕ IN VITROПроблема защиты живых систем от окислительного стресса с помощью различных низкомолекулярных органических соединений, способных обезвреживать активные формы кислорода, привлекает всё больший интерес к поиску, экспериментальному исследованию и перспективам практического использования как природных, так и синтетических антиоксидантов. Алкилрезорцины, известные своей функцией адаптогенов у растений и микроорганизмов, также могут быть отнесены к их числу. В свою очередь, хорошо документированными эффектами алкилрезорцинов в отношении биополимеров и целых клеток является изменение их функциональной активности и устойчивости к экстремальным воздействиям. В связи с тем, что генетический аппарат — одна из самых уязвимых мишеней различных деструктивных факторов, в т. ч. индукторов окислительного стресса, целью работы является экспериментальное обоснование роли синтетических алкилрезорцинов, отличающихся особенностями химического строения, в защите ДНК от активных форм кислорода. Эффекты деструкции топологически различных молекул препарата плазмидной ДНК pUC19, связанные с образованием одноцепочечных разрывов и выражающиеся в изменении соотношения суперскрученных и кольцевых молекул, под действием радикалов кислорода оценены методом агарозного гель-электрофореза. В качестве модели окислительного стресса использована система фотохимической индукции супероксид-аниона путем спонтанного реокисления фотовосстановленного флавина с последующим образованием множественных активных форм кислорода. Показано существенное предупреждение глубокой деградации ДНК в присутствии алкилрезорцинов, прямо зависящее как от длины их алкильного радикала, так и от используемой концентрации по сравнению с окисленными пробами. На основании данных инфракрасной спектроскопии обсуждается вопрос возможных превращений алкилрезорцинов, защищающих конформацию ДНК в условиях окислительного стресса. Проведенные экспериментальные исследования протекторных эффектов алкилрезорцинов от активных форм кислорода в отношении молекул ДНК формируют основу для разработки кандидатных фармацевтических препаратов.Ключевые слова: алкилрезорцины, метилрезорцин, гексилрезорцин, додецилрезорцин, антиоксидантное действие, активные формы кислорода, повреждение ДНК, плазмидная ДНК pUC19.

Загрузить

Список использованной литературы:

1. El-Bahr S.M. Biochemistry of free radicals and oxidative stress // Scien. Intern. — 2013. — Vol. 1. — №5. — P. 111-117.

2. Alfadda A.A., Sallam R.M. Review article. reactive oxygen species in health and disease // J. Biomed. Biotech. — 2012. — Vol. 2012. — 14 p.

3. Jena N.R. DNA damage by reactive species: mechanisms, mutation and repair // J. Biosci. — 2012. — №37(3). — Р. 503–517.

4. Parikka K., Rowland I.R., Welch R.W., Wahala K. In vitro antioxidant activity and antigenotoxicity of 5-n-alkylresorcinols // J. Agric. Food Chem. — 2006. №54. Р. 1646-1650.

5. Stasiuk M., Kozubek A. Biological activity of phenolic lipids // Cell. Mol. Life Sci. 2010. — Vol. 67. — P. 841–860.

6. Эль-Регистан Г.И., Мулюкин А.Л., Николаев Ю.А., Сузина Н.Е., Гальченко В.Ф., Дуда В.И. Адаптогенные функции внеклеточных ауторегуляторов микроорганизмов // Микробиология. — 2006. — Т. 75. — №4. — С. 446-456.

7. Hladyszowski J., Zubik L., Kozubek A. Quantum mechanical and experimental oxidation studies of pentadecylresorcinol, olovetol, orcinol and resorcinol // Free Rad. Res. 1998. — Vol. 28. Р. 359–368.

8. Kamnev A.A., Dykman R.L., Kovacs K., Pankratov A.N., Tugarova A.V., Homonnay Z., Kuzmann E. Redox interactions between structurally different alkylresorcinols and iron (III) in aqueous media: frozen-solution Fe Mцssbauer spectroscopic studies, redox kinetics and quantum chemical evaluation of the alkylresorcinolreactivities // Struct. Chem. — 2014. — Vol. 25. — P. 649-657.

9. Kozubek A., Nienartowicz B. Cereal grain resorcinolic lipids inhibit H2O2-induced peroxidation of biological membranes // Acta. Biochim. Polon. — 1995. — №42. — Р. 309-316.

10. Struski D.G., Kozubek A., Naturforsch Z. Cereal grain alk(en)ylresorcinols protect lipids against ferrous ions-induced peroxidation // Biosc. — 1992. — Vol. 47. — P. 41-46.

11. Степаненко И.Ю., Страховская М.Г., Беленикина Н.С., Николаев Ю.А., Мулюкин А.Л., Козлова А.Н., Ревина А.А., Эль-Регистан Г.И. Защита Saccharomyces cerevisiae алкилоксибензолами от окислительного и радиационного поражения // Микробиология. — 2004. — Т. 73. — С. 204-210.

12. Грязева И.В., Давыдова О.К., Дерябин Д.Г., Свиридова Т.Г., Свиридов А.П. Прогнозируемая и экспериментально выявляемая антиоксидантная активность алкилоксибензолов (алкилрезорцинов) // Вопросы биологической, медицинской и фармацевтической химии. — 2013. — №8. — С. 41-46.

13. Голод Н.А., Лойко Н.Г., Лобанов К.В., Миронов А.С., Воейкова Т.А., Гальченко В.Ф., Николаев Ю.А., Эль-Регистан Г.И. Роль микробных ауторегуляторов — алкилоксибензолов, в контроле экспрессии стрессовых регулонов // Микробиология. — 2009. — Т. 78. — №6. — С. 731-741.

14. Gryzeva I.V., Davydova O.K., Deryabin D.G. Evaluation of the potential of alkylresorcinols as superoxide anion scavengers and sox-regulon modulators using nitroluetetrazolium and bioluminescent cell-based assays // Cell. Mol. Biology Let. — 2015. — Vol. 20. — №1. — Р. 24-37.

15. Давыдова О.К., Дерябин Д.Г., Никиян А.Н., Эль-Регистан Г.И. О механизмах взаимодействия ДНК с химическими аналогами микробных аутоиндукторов анабиоза // Микробиология. — 2005. — Т. 74. — №5. — С. 616-625.

16. Давыдова О.К., Дерябин Д.Г., Эль-Регистан Г.И. Исследование влияния химических аналогов ауторегуляторных d1-факторов микроорганизмов на структурные переходы ДНК методом ИК-спектроскопии // Микробиология. - — 2007. — Т. 76. — №3. — С. 306-311.

17. Мулюкин A.Л., Вахрушев M.A., Стражевская Н.Б., Шмырина A.С., Жданов Р.И., Сузина Н.E., Дуда В.И., Козлова А.Н., Эль-Регистан Г.И. Влияние микробных аутоиндукторов анабиоза — алкилоксибензолов — на структурную организацию ДНК P. aurantiaca и индукцию фенотипической диссоциации // Микробиология. 2005. Т. 74. №2. С. 157-165.

18. Massey V. Activation of molecular oxygen by flavins and flavoproteins // J. Biol. Chem. — 1994. — Vol. 269. — №36. — Р. 459-462.

19. Гривенникова В.Г., Виноградов А.Д. Генерация активных форм кислорода митохондриями // Успехи биологической химии. — 2013. — Т. 53. — С. 245-296.

20. Брудастов Ю.А., Бачурская Н.С., Петрова Е.В., Брудастов А.Н. Бактерицидные эффекты активных метаболитов кислорода // Вестник ОГУ. -2006. — №12. — С. 27-31.

21. Давыдова О.К., Дерябин Д.Г., Эль-Регистан Г.И. Влияние химических аналогов микробных ауторегуляторов на чувствительность ДНК к УФ-облучению // Микробиология. — 2006. — Т. 75. — №5. — С. 654-661.

22. Perron N., Garcia C., Pinzon J., Chaur M., Brumaghim J. Antioxidant and prooxidant effects of polyphenol compounds on copper-mediated DNA damage // J. Inorg. Biochem. — 2011. — Vol. 105. — P. 745-753.

23. Преч Э. Определение строения органических соединений. Таблицы спектральных данных / Э. Преч, Ф. Бюльманн, К. Аффольтер. — М.: Мир, "Бином. Лаборатория знаний", 2012. — 438с.

24. Perez-Gonzalez A., Rebollar-Zepeda A.M., Leon-Carmona J.R., Galano A. Reactivity indexes and O-H bond dissociation energies of a large series of polyphenols: implications for their free radical scavenging activity // J. Mex. Chem. Soc. — 2012. — №56(3). — Р. 241-249.

25. Foti M.C., Amorati R., Pedulli G.F., Daquino C., Pratt D.A. Ingold K.U. Influence of "remote" intramolecular hydrogen bonds on the stabilities of phenoxyl radicals and benzyl cations // J. Org. Chem. — 2010. — №75(13). — Р. 34–40.

26. Дыкман Р.Л. Физико-химические закономерности окислительно-восстановительных процессов с участием алкилрезорцинов и железа(III) / Автореф. дисс. на соиск. канд. хим. наук. — Саратов. — 2014. — 24с.

27. Dayan F.E., Watson S.B., Nanayakkara N.P. Biosynthesis of lipid resorcinols and benzoquinones in isolated secretory plant root hairs // J. Exper. Bot. -2007. — Vol. 58. — №12. — Р. 1–10.

28. Shadyro O.I. Quinones as free-radical fragmentation inhibitors in biologically important molecules / O.I. Shadyro, G.K. Glushonok, T.G. Glushonok, I.P. Edimecheva, A.G. Moroz, A.A. Sosnovskaya, I.L. Yurkova, G.I. Polozov // Free Rad. Res. — 2002. — Vol. 36. — №8. — P. 859-867.

29. Shimazaki Y., Yamauchi O. Recent advances in metal-phenoxyl radical chemistry Ind // J. Chem. — 2011. — Vol. 50. — P. 383-394.

30. Ревина А.А., Ларионов О.Г, Кочетова М.В., Луцик Т.К., Эль-Регистан Г.И. Спектрофотометрическое и хроматографическое исследование продуктов радиолиза аэрированных водных растворов алкилрезорционов // Изв. АН. Сер. хим. — 2003. — №11. — С. 2257-2263.

О статье

Авторы: Короткова А.М., Давыдова О.К.

Год: 2015

Главный редактор

Сергей Александрович
МИРОШНИКОВ

© Электронное периодическое издание: ВЕСТНИК ОГУ on-line (VESTNIK OSU on-line), ISSN on-line 1814-6465
Зарегистрировано в Федеральной службе по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций
Свидетельство о регистрации СМИ: Эл № ФС77-37678 от 29 сентября 2009 г.
Учредитель: Оренбургский государственный университет (ОГУ)
Главный редактор: С.А. Мирошников
Адрес редакции: 460018, г. Оренбург, проспект Победы, д. 13, к. 2335
Тел./факс: (3532)37-27-78 E-mail: vestnik@mail.osu.ru