Неканонічні ДНК-зв’язувальні властивості потенційних компонентів протипухлин-ної композиції (цитокін AIMP1/p43, лектин SNA, ізатізон), які здатні впливати на різні мішені
Анотація
Мета. Дослідити ДНК-зв’язувальні властивості різних препаратів, перспективних для створення протипухлинної композиції (AIMP1/p43, SNA-I, ізатізон), а також їх здатність впливати на ключові матричні процеси – транскрипцію і реплікацію ДНК, які є чутливою мішенню для дії багатьох фармакологічних препаратів. Методи. Рекомбінантний білок AIMP1/p43 отримували із супернатанта лізованих клітин E.сoli методом метал-хелатувальної хроматографії на колонці з Ni-NTA-агарозою. Також застосовували лектин кори бузини чорної SNA-I (ЛЕКТИНОТЕСТ, Україна) та препарат власного виробництва ізатізон (ІМБГ НАН України). ДНК-зв’язувальну здатність препаратів досліджували методом EMSA. Як транскрипційну тест-систему використано ферментативний комплекс ДНК-залежної РНК-полімерази бактеріофага Т7 і ДНК плазміди pTZ19R*. Модельну реплікативну систему представлено ПЛР з використанням ДНК-полімерази Taq та ДНК плазміди pTZ19R*. Результати. Було знайдено експериментальні умови, за яких проявились особливості дії кожного препарату: цитокін AIMP1/p43 і лектин бузини чорної SNA-I проявили здатність до зв’язування ДНК за тестом EMSA; ізатізон спричиняв структурні зміни в ДНК, блокував ампліфікацію ДНК в процесі ПЛР, а також транскрипцію in vitro за участі ДНК-залежної РНК-полімерази бактеріофага Т7. Висновки. Кожний з обраних препаратів, які за літературними даними мають протипухлинний потенціал, виявив здатність взаємодіяти з модельною плазмідною ДНК pTZ19R*у суперспіралізованій формі. Різний характер впливу обраних препаратів на ДНК дозволяє сподіватисяz на їх ефективну комбіновану дію та синергізм у разі їх застосування у складі єдиної протипухлинної композиції.
Ключові слова: цитокін AIMP1/p43, SNA-I, ізатізон, метод EMSA, інгібування транскрипції, блокування ампліфікації.
Посилання
Dmitrenko V.V., Avdieiev S.S., Areshkov P.O., Balynska O.V., Bukreieva T.V., Stepanenko A.A., Chausovskii T.I. Kavsan V.M. From reverse transcription to human brain tumors. Biopolym. and Cell. 2013. Vol. 29. P. 221–233. doi: 10.7124/bc.00081C
Wolfe C.L., Warrington J.A., Davis S., Green S. Norcum M.T. Isolation and characterization of human nuclear and cytosolic multisynthetase complexes and the intracellular distribution of p43/EMAPII. Protein Sci. 2003. V. 12. P. 2282–2290. doi: 10.1110/ps.03147903
Quevillon S., Agou F., Robinson J-C., Mirande M. The p43 component of the mammalian multi-synthetase complex is likely to be the precursor of the endothelial monocyte-activating polypeptideII cytokine. J. Biol. Chem. 1997. Vol. 272. P. 32573–32579. doi: 10.1074/jbc.272.51.32573
Schwarz R.E., Schwarz M.A. In vivo therapy of local tumour progression by targeting vascular endhothelium with EMAP II. J. Surg. Res. 2004. Vol. 120. P. 64–72. doi: 10.1016/j.jss.2003.10.005
Liu B., Bian H., Bao J. Plant lectins: Potential antineoplastic drugs from bench to clinic. Cancer Letters. 2010. Vol. 287. P. 1–12. doi: 10.1016/j.canlet.2009.05.013
Lahtin V.M., Afanasev S.S., Aleshkin V.A., Nesvizhskiy Yu.V., Lahtin M.V., Shubin V.V., Cherepanova Yu.V., Pospelova V.V. Classification of lectins as universal regulatory molecules of biological systems. Bulletin of the Russian Academy of Medical Sciences. 2009. Vol. 3. P. 36–43.
Antoniuk V.O. Lectins and their raw sources. Lviv: Danila Galitsky LNMU Printing House, 2005. P. 554
Muñoz R., Arias Y., Ferreras J.M., Rojo M.A., Gayoso M.J., Nocito M., Benitez J., Jimenez P., Bernabeu C., Girbes T. Targeting a marker of the tumor neovasculature using a novel anti-human CD105-immunotoxin containing the non-toxic type 2 ribosome-inactivating protein nigrin b. Cancer Lett. 2007. Vol. 256. P. 73–80. doi: 10.1016/j.canlet.2007.05.012
Zayika L.A, Bolsunova O.I, Patskovskiy U.V., Rubashevskiy E.L., Dyadyun S.T., Rybalko S.L., Potopalsky A.I. Antiviral drug izatizon has no mutagenic effect and stimulates the proliferation of cells of the immune system. Biopolim. and Cell. 1995. Vol. 11(6). P. 89–95. doi: 10.7124/bc.000409
Zayika L.A, Bolsunova O.I, Potopalsky A.I. Antiviral, anticancer and immunomodulatory properties of therapeutic drug IZATIZON. Kyiv: Kolobih. 2010. 212 p.
Potopalsky A., Bolsunova O., Zaika L. New methods for molecular genetic recovery of humans and environment. Saarbrucken: LAP LAMBERT Academic Publishing. 2014. 123 p.
Zayika L., Bolsunova O., Potopalsky A., Didenko G., Kruts H. Analisis of antitumor and metastastik effects of izatizon and its analoge izatizon+Ag on Levis carcinoma of mice C57Bl6. International Internet Conference of the 2nd International scientific and practical forum: materials digest (collective monograph) (London, 3–7 October 2016). 2016. P. 78–80.
Vieira-Breitwieser O. Leguminous lectins bind non specifically to DNA: PhD thesis. Koln: Universitat. 2004. 270 p.
Palchykovska L.H., Vasylchenko O.V., Platonov M.O., Starosyla D.B., Porva Yu.I., Rymar S.Iu., Atamaniuk V.P., Samiilenko S.P., Rybalko S.L. Antiviral properties of plant flavonoids - inhibitors of DNA and RNA synthesis. Biopolymers and Cell. 2013. Vol. 29. P. 150–156. doi: 10.7124/bc.000813.
Bolsunova O., Brovarets O., Govorun D., Zaika L., Potopalsky A. Quantum Chemical Analysis of Structural and Conformational Properties of Methisazone and Prototropic Tautomerism of Izatin. International Review of Biophysical Chemistry. 2011. Vol. 2. P. 159–164. doi: 10.15866/irebic.v2i5.1537
Renault L., Kerjan P., Pasqualato S., Menetrey J., Robinson J.C., Kawaguchi S., Vassylyev D.G., Yokoyama S., Mirande M., Cherfils J. Structure of the EMAPII domain of human aminoacyl-tRNA synthetase complex reveals evolutionary dimer mimicry. EMBO J. 2001. Vol. 20. P. 570–578. doi: 10.1093/emboj/20.3.570
Frantz J.D., Gilbert W. A Novel Yeast Gene Product, G4p1, with a Specific Affinity for Quadruplex Nucleic Acids. The Journal of Biological Chemistry. 1995. Vol. 270. P. 20692–20697. doi: 10.1074/jbc.270.35.20692
