Oddziaływanie nowych ligandów karbazolowych oraz eterów metalokoronowych z G-kwadrupleksami DNA
Tematyka rozprawy doktorskiej skupia się na syntezie, charakterystyce, a następnie badaniu oddziaływań ligandów karbazolowych i eterów metalokoronowych (MCs) ze strukturami DNA wyższego rzędu - G-kwadrupleksami DNA (GQ). Struktury te tworzą się na niciach bogatych w guaniny co może być wykorzystane w terapii antynowotworowej. Przeprowadzone badania nad ligandami karbazolowymi pozwalają przypuszczać, iż oddziałują one z GQ na zasadzie planarnej asocjacji do zewnętrznej tetrady guaninowej G-kwadrupleksu (end-stacking). W dalszym etapie badań wyodrębniono 8 związków metalokoronowych, należących do grup 15-MC-5, 12-MC-4 oraz dimerów [12-MC-4]2. Badania ich oddziaływań z DNA odbywało się z użyciem technik bezpośrednich - miareczkowanie spektrofluorymetryczne, analiza widm CD, a także pomiary temperatury topnienia DNA w obecności związków – oraz pośrednich - metoda FID (fluorescent intercalator displacement assay) oraz eksperyment wygaszania luminescencji terbu w kompleksie Tb3+-GQ. Aby zbadać właściwości cięcia DNA posłużono się elektroforezą agarozową z użyciem plazmidowego DNA. Bezsprzecznie największy wpływ na stabilizację termiczną G-kwadrupleksów wywiera metalokorona Cu(II) 12-MCCu(II)PyrAcHA-4. W niektórych przypadkach zachodzi również zmiana konformacyjna topologii G-kwadrupleksu. Zgodnie z moją najlepszą wiedzą, do tej pory nie prowadzono tak kompleksowych badań dotyczących oddziaływania metalokoron ze strukturami DNA wyższego rzędu. The subject of the doctoral dissertation focuses on the synthesis, characterization and the study of interactions of carbazole ligands and metallacrown ethers (MCs) with higher-order DNA structures - G-quadruplexes DNA (GQ). These structures are formed on strands rich in guanine resudiues and possess the anticancer potential. Studies on carbazole ligands suggest that they interact with GQ via planar association to the external guanine tetrade of G-quadruplex (end-stacking). In the further stage of the research, 8 candidates of the series of 15-MC-5, 12-MC-4 and dimers [12-MC-4]2 were selected. The studies of interactions with DNA were carried out using direct techniques - spectrofluorimetric titration, analysis of CD spectra and measurements of melting temperatures of DNA in the presence of the compounds – and indirect method - FID assay (fluorescent intercalator displacement assay) and the queniching experiment of luminescent Tb3+-GQ complex. To test the DNA cleavage properties, an agarose electrophoresis using plasmid DNA was used. Undoubtedly, the highest influence on the thermal stabilization of G-quadruplexes is observed in the presence of Cu (II) 12-MCCu(II)PyrAcHA-4. In some cases, a conformational change of the G-quadruplex topology also takes place. To the best of our knowledge, no similar comprehensive studies have been conducted concerning the interactions of metallacrowns with higher-order DNA structures.
G-kwadrupleks, karbazol, metalokorona, G-quadruplex, carbazole, metallacrown
Networked Digital Library of Theses and Dissertations