Синтезовано нові флуоресцентні зонди для детекції нуклеїнових кислот на базі 2-[1-(5-карбоксипентил)-2,6-диметил-1,4-дигідро-4-пиридиніліденметил]-3-метил-1,3-бензотіазол-3-ій перхлорату. Досліджено спектральні властивості отриманих сполук та їх комплексів з нуклеїновими кислотами. Вивчено вплив функціональних замісників у молекулі барвника на його взаємодію з нуклеїновими кислотами. Отримані результати показали, що введення спиртових груп та акридинового фрагмента до молекули ціаніну покращує його властивості як флюоресцентного зонда для детекції нуклеїнових кислот.

Досліджено вплив полярності середовища на спектрально-люмінесцентні властивості монометинових ціанінових барвників та їх комплексів з нуклеїновими кислотами. Показано, що присутність органічного розчинника у водних розчинах барвників та їх комплексів з ДНК призводить до суттєвого зменшення інтенсивності флюоресценції комплексів барвник - ДНК і до зростання інтенсивності власної флюоресценції барвників. Інтенсивність флюоресценції комплексів бромистий етидій - ДНК слабо залежить від природи органічного розчинника, що може бути пояснено з урахуванням інтеркаляційного механізму взаємодії. Для ціанінових барвників, досліджених у роботі, ця залежність є значно сильнішою, що свідчить про значний контакт зв'язаного з ДНК барвника з навколишнім середовищем. Разом з тим взаємодія даних барвників з ДНК не виявила характерної для борозенкової взаємодії специфічності до АТ-ділянок. Припущено, що досліджені ціанінові барвники взаємодіють з ДНК за механізмом "напівінтеркаляції".

Вивчено взаємодію карбоціаніну 14К (6,8-діетил-7-[Е-3-(8-етил-7,8-дигідро-[1,3]-тіазоло-[4',5',3,4], бензо-[d]-[1,2,3]-тіодіазол-7-іліден)-1-пропеніл]-6Н-імідазоло-[4',5',5,6]-бензо-[d]-[1,2,3]-тіодіазол-8-ій йодид) з чотирма білками в нативному і денатурованому станах. Встановлено, що барвник 14К має різну величину зростання інтенсивності флюоресценції у присутності цих білків у нативному стані. Під час взаємодії з денатурованими білками квантовий вихід флюоресценції 14К підвищується на 25 - 40 % відносно інтенсивності флюоресценції комплексів 14К з нативними білками. Запропоновано можливий механізм для пояснення збільшення інтенсивності флюоресценції 14К у разі взаємодії з білками та нуклеїновими кислотами. Вивчено вплив присутності різних речовин на інтенсивність флюоресценції 14К.

Запропоновано три нові варіанти синтезу гомо-n-мерних монометинціанінових барвників. Вперше синтезовано низку нових гомодимерних ціанінів і гомотримерних монометинціанінових барвників. Спектрально-люмінесцентними методами досліджено особливості взаємодії отриманих гомо-n-мерних ціанінів із ДНК. Вивчено вплив агрегаційних процесів на спектрально-люмінесцентні властивості комплексів гомо-n-мерних ціанінових барвників із НК. Показано, що наявність агрегаційних процесів значно підвищує чутливість флуоресцентної детекції на довжині хвилі випромінювання мономерної форми барвника за рахунок зростання співвідношення сигнал/шум. Проведено комп'ютерне моделювання геометричної структури агрегатів гомо-n-мерних монометинціанінів і розрахунки електронних переходів останніх. Квантово-хімічним розрахунками підтверджено можливість існування міжмолекулярних агрегаційних комплексів, утворених взаємодією трьох хромоформів, два з яких належать одній молекулі. Показано, що досліджені ціанінові барвники можуть бути використані як флуоресцентні зонди для визначення НК у розчині та під час електрофорезу в агарозному гелі.

Запропоновано новий амінореактивний пірилієвий барвник для кон'югації з вільними аміногрупами білків. Досліджено реакційну здатність 11 амінокислот з різними бічними функціональними групами у триетиламонійацетатному і карбонат-бікарбонатному буферах. Здійснено кон'югацію з модельним пептидом.

Одержано нові 2,6-диметил-4-[2-(3-метилбензотіазоліліден)метил]-1-піридинієві гомодимерні та гомотримірні монометинові ціанінові барвники.

Синтезовано симетричні та несиметричні ціанінові (поліметинові) барвники на основі тетраметиленпохідних піроло[1,2-a]бензімідазолу. Вивчено вплив атомів фтору, поліметинового містка на спектри поглинання барвників і сольватохромію мероціанінових барвників.

Синтезированы симметричные и несимметричные цианиновые (полиметиновые) красители на основе тетраметиленпроизводных пирроло[1,2-a]бензимидазола. Изучены влияние атомов фтора, полиметиленового мостика на спектры поглощения красителей и сольватохромия мероцианиновых красителей.

Symmetrical and unsymmetrical cyanine (polymethine) dyes derivatives of tetramethylenepyrrol[1,2-a]benzimidazoles were synthesized. The effect of fluorine atoms and polymethylene bridge on the absorbtion spectra of dyes were investigated. The solvatochromism of merocyanine dyes was studied.

Проведено пошук нових флуоресцентних зондів серед ціанінових барвників для специфічної детекції фібрил <$Ealpha>-синуклеїну та вивчено структуру комплексу барвник/амілоїдна фібрила. Уперше запропоновано ціанінові барвники як флуоресцентні зонди для детекції амілоїдних агрегатів <$Ebeta>-лактоглобуліну та <$Ealpha>-синуклеїну. Виявлено структурні фрагменти, навність яких у молекулі ціанінів сприяє його зв'язуванню з фібрилярними білками. Охарактеризовано комплекси барвник/фібрилярний <$Ealpha>-синуклеїн з використанням методів флуоресцентної анізотропії, спектроскопії з поділом участі атомної силової мікроскопії. На підставі результатів комп'ютерного моделювання розроблено модель комплексу барвник/фібрила, згідно з якою барвник розміщується в "каналі зв'язування" своєю найдовшою віссю паралельно довгій осі фібрили. Моно- (Е-284) і триметинціанінові (SH-516) барвники запропоновано розглядати як зонди для визначення <$Ealpha>-синуклеїну, агрегованого у фібрили та кількісного оцінювання процесу фібрилоутворення in vitro.

  Скачати повний текст

Індекс рубрикатора НБУВ: Р620.426.3-433с25 + Е0*725.111.3в73

Рубрики:

Дрижальний параліч (Хвороба Паркінсона)

Загальна біологія

Шифр НБУВ: РА364818 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Досліджено несиметричні ціанінові барвники з метою встановлення загальних закономірностей впливу хімічної будови на розподіл заряду, рівноважну молекулярну геометрію, енергію обертання навколо зв'язків поліметинового ланцюга (ПЛ) та природу електронних переходів. Підтверджено за допомогою квантово-хімічних розрахунків припущення про систематичний вплив властивостей кінцевих груп (КГ) на енергію обертання навколо спряжених зв'язків ПЛ. Здійснено кількісну характеристику електронодонорних та стеричних властивостей ряду гетероциклічних залишків. Запропоновано так звану біс-дипольну модель катіонних несиметричних барвників, згідно з якою критерієм оцінювання електронної асиметрії може бути усереднена енергія донорних рівнів КГ. На основі взаємного розташування донорних рівнів КГ і енергетичної щілини ПЛ розроблено класифікацію симетричних і несиметричних ціанінових барвників. З'ясовано різницю у впливі донорних рівнів, розташованих вище і нижче верхнього заповненого рівня ПЛ, на електронну будову і молекулярну геометрію. Встановлено залежність величини розщеплення донорних рівнів від ступеня електронної асиметрії. Уперше шляхом вивчення впливу локальних рівнів на електронні властивості показано, що їх поява практично не змінює характеристики молекули в основному стані, проте наявність локальних рівнів може приводити до так званої інверсії електронних переходів і принципових змін у спектрах поглинання.

Досліджено йонні симетричні ціанінові барвники. Запропоновано біс-дипольну модель катіонних та аніонних поліметинових барвників, у межах якої хромофор визначається як трифрагментна система: донор - акцептор - донор у випадку катіонних систем чи акцептор - донор - акцептор для аніонних систем з двома внутрішньо-молекулярними диполями. З'ясовано, що перші два електронні переходи в Брукеровських барвниках є розщепленими та побудовані з залученням донорного/акцепторного рівня кінцевої групи та відповідного рівня заряду. Встановлено, що причиною порушення симетрії в барвниках з порівняно довгим поліметиновим ланцюгом є зростання енергії делокалізованих рівнів за подовження хромофора, коли делокалізований рівень опиняється між розщепленими донорними рівнями кінцевих груп. Уперше показано, що в симетричних барвниках локальні рівні вироджені й розташовані між розщепленими переходами, а переходи за їх участю практично не виявляються в перепоглинанні з першого збудженого стану. Виявлено, що генерація триплетних станів в поліметинових барвниках може відбуватися за умов існування високорозташованих рівнів неподілених пар.

За допомогою методу флуоресцентної спектроскопії проведено оцінку можливості використання нових гептаметинових ціанінових барвників AK7-5 та AK7-6 для детектування та характеризації одновимірних білкових агрегатів (амілоїдних фібрил), пов'язаних із розвитком численних патологій. Показано, що мономерна та агрегована форми цих барвників можуть зв'язуватись з амілоїдогенним білком лізоцимом, а супутні зміни в електронній структурі Н-агрегатів надають їм здатності флуоресціювати. Зростання гіпсохромної смуги, поряд із незначними змінами мономерного піка, індуковані нативним білком, і протилежні ефекти, викликані фібрилами лізоциму, надають можливість припустити, шо нативний лізоцим має більшу кількість сайтів зв'язування для агрегатів барвника, ніж фібрилярна форма білка, в той час як жолобки фібрил є специфічними сайтами зв'язування для мономерів барвника. Спостережувана спектральна поведінка ціанінів, а саме значні відмінності флуоресцентних відповідей, що викликані мономерною та фібрилярною формами лізоциму, свідчать про можливість застосування цих сполук як флуоресцентні амілоїдні маркери, поряд із класичним маркером Тіофлавіном Т.