PLoS ONE: Mutation inducerede konformationsændringer i Genomisk DNA fra Kræft K562 Celler Indflydelse Drug-DNA Binding Modes

Abstrakt

Normalt humant genomisk DNA (N-DNA) og muteret DNA (M-DNA) fra K562 leukæmiceller viser forskellige termodynamiske egenskaber og bindingsaffiniteter på interaktion med lægemidler mod cancer; adriamycin (ADR) og daunomycin (DNM). Isotermiske kalorimetriske termogrammer repræsenterer titrering af ADR /DNM med N-DNA og M-DNA på analyse bedst udstyret med sekventiel model af fire og tre begivenheder hhv. Fra Raman spektroskopi det er blevet identificeret, at M-DNA delvist omdannes til en form på grund af mutationer og N-DNA på binding af lægemidler for undergår overgang til A form af DNA. En korrelation af termodynamisk bidrag og strukturelle data afsløre tilstedeværelsen af ​​forskellige bindende begivenheder i narkotika og DNA interaktioner. Disse begivenheder antages at være repræsentative for minor groove kompleksdannelse, omlægning af lægemidlet i komplekset, DNA deformation til at rumme de stoffer og endelig interkalation. Dynamisk lysspredning og Zetapotential data understøtter også forskelle i struktur og funktion af binding af N og M-DNA. Denne undersøgelse understreger, at mutationer kan manifestere strukturelle ændringer i DNA, som kan påvirke bindingen effekten af ​​narkotika. Ny generation af lægemidler kan udformes som genkender forskellen i DNA-struktur i kræftceller i stedet for deres biokemiske manifestation

Henvisning:. Ghosh D, Dey SK, Saha C (2014) Mutation inducerede konformationsændringer i Genomisk DNA fra Kræft K562 Celler indflydelse Drug-DNA-bindende Modes. PLoS ONE 9 (1): e84880. doi: 10,1371 /journal.pone.0084880

Redaktør: Heidar-Ali Tajmir-Riahi Universitet Quebect på Trois-Rivieres, Canada

Modtaget: September 30, 2013; Accepteret: November 27, 2013; Udgivet: 8. januar 2014

Copyright: © 2014 Ghosh et al. Dette er en åben adgang artiklen distribueres under betingelserne i Creative Commons Attribution License, som tillader ubegrænset brug, distribution og reproduktion i ethvert medie, forudsat den oprindelige forfatter og kilde krediteres

Finansiering:. Dr. Chabita Saha er taknemmelig for Institut for Videnskab og Teknologi (DST), Indiens regering, for økonomisk støtte. Ms Debjani Ghosh er støttet af Rådet for videnskabelig og industriel forskning (CSIR), Indien. De finansieringskilder havde ingen rolle i studie design, indsamling og analyse af data, beslutning om at offentliggøre, eller forberedelse af manuskriptet

Konkurrerende interesser:.. Forfatterne har erklæret, at der ikke findes konkurrerende interesser

Introduktion

Forbedring terapeutisk aktivitet og selektivitet er et vigtigt mål i udviklingen af ​​anticancermidler. De genetiske forskelle mellem normale celler og cancerceller udnyttes af flere molekylære målrettede stoffer som imatinib og trastuzumab, som viser lovende terapeutisk aktivitet og lave toksiske bivirkninger [1], [2]. Aktuel gene targeting terapeutiske strategier stadig står over for betydelige udfordringer på grund af erhvervet resistens og genomisk instabilitet af kræftceller narkotika [3] – [5]. Målretning de unikke biokemiske ændringer i cancerceller kan være praktisk gennemførlig fremgangsmåde ligesom øget aerob glycolyse, oxidativ stress osv De multiple genetiske ændringer (mutationer) forstyrrer DNA-struktur i cancerceller og kan også betragtes som terapeutisk mål i stedet for biokemiske manifestationer. Sådanne ændringer i DNA-struktur blev identificeret i myeloide leukæmiceller (K562), hvor en delvis konformationel ændring fra B til A formular blev rapporteret af os [6].

akut myeloid leukæmi er en meget malign hæmatopoietisk tumor behandlet ved antracyklin antibiotika som adriamycin (ADR) og daunomycin (DNM). Disse lægemidler inhiberer DNA topoisomeraser og efterfølgende blokere DNA-replikation fører til celledød [7] – [9]. Interkalationselektroden site af daunomycin er sekvensspecifik, identificeret som dCpGpATpCpG [10] – [12] Ifølge røntgenkrystallografiske undersøgelser ved indskydning aglycon kromofor af lægemidlet indføres i to på hinanden følgende basepar vinkelret på den lange dimension af DNA og daunosamin forbliver i minor groove (fig. 1) [13]. Det muterede K562 DNA (M-DNA) er blevet sekventeret og ti gener er blevet identificeret med erhvervede mutationer sammenlignet med den normale modpart (N-DNA) [14]. Disse mutationer påvirke konformationen af ​​DNA’et og gør ADR og DNM binding mere effektivt sammenlignet med normale celler. Ændringerne i struktur som diagnosticeret ved cirkulær dikroisme (CD) og Fourier transform infrarød (FTIR) spektroskopi tilskrives disse mutationer [6], [15]. Sådanne konformationsændringer og deres indflydelse på bindende tilhørsforhold kan termodynamisk karakteriseres. Nærværende undersøgelse er et forsøg i denne retning, hvor strukturelle ændringer også tolereres af Raman spektroskopi og dynamisk lysspredning (DLS) undersøgelser.

Kemisk struktur af (a) Adriamycin (ADR) og (b) Daunomycin (DNM ).

termodynamik giver et væsentligt supplement til strukturelle studier, der på egen hånd er i stand til at definere molekylære kræfter, der styrer kompleksdannelse. Der findes en række termodynamiske undersøgelser vedrørende ændringer i fri energi på indføjelse af forskellige lægemidler og deres varianter [16] – [19]. Fra sådanne undersøgelser er det fremhæves, at indføjelse ikke opfyldes under ét trin, snarere den vinder stabilitet efter forskellige strukturelle orienteringer af lægemidlet samt DNA. Ifølge chaires et al. indføjelse af antracyclin lægemiddel opnås ved uden binding efterfulgt af indskydning og omrokering af lægemidlet i interkalationselektroden sted; dette svarer til teoretiske forudsigelser af Wilhelm et al [20], [21]. Andre som Rizzzo et al. har foreslået fem trin kinetiske tilstande [22]. Raman og vibrationelle spektroskopi er ofte blevet brugt som et vigtigt redskab til at karakterisere arten af ​​lægemiddel-DNA kompleksdannelse og effekt af sådanne interaktioner i forandring af den sekundære struktur af nukleinsyrer fra B til A form [23] – [25]. DLS er praktisk og effektiv fremgangsmåde til bestemmelse størrelse på biologisk vigtige makromolekyler [26], [27]. Denne teknik blev anvendt til måling af DNA-størrelse overgang på dannelse af lægemiddel-DNA-komplekser. Effektiv ladningsdensitet er en afgørende parameter ved fastlæggelsen af ​​strukturen og morfologien af ​​DNA i kompleksbundet tilstand og dette blev udtrykt af zetapotentialet [27]. Mangler stadig eksisterer i korrelation af termodynamiske data med strukturelle ændringer og opladning neutralisering grund kompleksdannelse og dette er blevet behandlet i den foreliggende undersøgelse.

Eksperimentelle Procedurer

Etisk Statement

Collection af humane blodprøver fra raske donorer blev godkendt af Institutional Ethics Committee of West Bengal University of Technology og skriftlige godkendelse er taget fra hver person at opfylde de etiske bekymringer.

Forberedelse af DNA og lægemiddelopløsninger

Genomisk DNA blev isoleret fra normalt humant blod opsamlet fra raske frivillige donorer og også fra myeloid leukæmi K562 hjælp Qiamp Blood Midi Kit købt fra QIAGEN (Hilden, Tyskland). Isoleret DNA blev yderligere oprenset ved phenol chloroform fremgangsmåde og lyofiliseret [6], [15]. Lyofiliseret DNA blev opløst i 50 mM phosphatbuffer (pH 6,5) ved behov, og renheden blev konstateret ved forholdet A

260 /A

280; prøver med forholdet mellem på 1,8-2,0 blev anset ren. Koncentration af DNA blev bestemt ved absorption ved 260 nm og molariteten (basepar) blev beregnet på basis ε

260 = 13.200 M

-1 cm

-1. Adriamycin og daunomycin blev indkøbt fra Sigma-Aldrich Chemicals Company (St. Louis, MO, USA). Stamopløsningerne af lægemidlerne blev fremstillet i 50 mM phosphatbuffer (pH 6,5) og 5% DMSO blev anvendt efter behov. Stamopløsninger blev yderligere fortyndet ved den samme buffer til de eksperimentelt nødvendige koncentrationer og opbevaret ved 4 ° C. Alle andre reagenser var af analysekvalitet kvalitet. Alle bufferopløsninger er udarbejdet i MilliQ vand.

Isotermisk Titrering kalorimetri

DNA interkalatorer som ADR og DNM indeholder plane aromatiske kromoforer kræver højere koncentrationer for ITC målinger. Ved de høje koncentrationer de udviser enten sammenlægning eller selvstændig forening hæmme ITC ydeevne. En sådan sammenlægning eller selvstændig samling er blevet rapporteret for molekyler som thiazotropsin og DNA blev stiftet ved ITC om fortynding [28]. For at overvinde dette problem i de foreliggende eksperimenter narkotika ved lave koncentrationer er blevet anbragt i cellen, og DNA blev injiceret ind i den fra sprøjten (betegnet som bagside-ITC eksperiment) [29]. Kalorimetriske titreringer blev udført ved 25 ° C i en MicroCal VP-ITC mikrokalorimeter. Før læsning blev opløsningerne grundigt afgasset. DNA-prøver i 50 mM phosphatbuffer (pH 6,5) blev anvendt i alle eksperimenterne. Typisk 200 pi stof (3.5 uM ADR /DNM til M-DNA og 0,17 uM ADR /DNM for N-DNA), der er lagt i den kalorimetriske celle blev titreret mod 0,2 mM af hver DNA-opløsning separat (20 injektioner af 2 pi hver ). Sekventielle titreringer blev udført for at sikre fuld belægning af bindingsstederne ved lastning og titrering med samme ligand uden at fjerne prøverne fra cellen, indtil titreringen signalet var væsentlige konstant som beskrevet af Arora et al. [30] Hver injektion genereret en varme-burst kurve (μcal s

-1) versus tid (min). Arealet under hver top blev bestemt ved integration ved anvendelse af Origin software (Microcal, Inc.) for at give mål for den varme forbundet med injektionen. De resulterende associerede temperaturer afbildedes over molforhold. Den resulterende eksperimentelle bindingsisoterm blev korrigeret for varmen virkning titrere hver DNA i puffer. De resulterende termogrammerne passede ikke godt med en eller to webstedet bindende modeller. Sekventiel binding sites model (Levenberg-Marquardt ikke-lineær mindste kvadraters kurvetilpasning algoritme) indbygget i MicroCal LLC software monteret bedste for at give associationskonstanter (K) og den bindende enthalpi (AH). Derfor kan ændringer i Gibbs fri energi (AG) og ændringerne i entropi (AS) beregnes ved hjælp af følgende ligninger:

AG = Rt LNK og AG = AH-TΔS

hvor T er reaktionen temperatur (i K) og R betegner den universelle gas konstant (1,986 cal K

-1 mol

-1).

Raman spektroskopi

Raman spektroskopi er veletableret, omend endnu underappreciated metode egnet til strukturelle studier af nukleinsyrer konformationer [31], [32]. Lægemiddel-DNA-komplekser blev fremstillet ved at blande 2 pM DNA-opløsninger med ækvimolære koncentrationer af lægemidler ved 25 ° C og inkubere i 2 timer. Efterfølgende Raman spektre af begge typer af DNA og deres respektive lægemiddelkomplekserne blev registreret på et Perkin Elmer Raman spektrometer, ved anvendelse af 514,4 nm linie af en argon-laser. Raman spektre af de to former af DNA blev registreret over spektralområde 400-4000 cm

-1. De spektre blev typisk registreret på 4 cm

-1 spaltebredde med en 2 sek integration tid på hver 2 cm

-1 frekvens tilvækst. De blev rutinemæssigt baggrund korrigeret ved at fratrække passende polynomiets funktion fra oprindelige kurve.

Dynamisk lysspredning (DLS)

DLS anvendes til at bestemme fordelingen profil af biologiske makromolekyler såsom proteiner, DNA, kromatin etc [33], [34]. For at undersøge virkningen af ​​ADR og DNM på den hydrodynamiske størrelse og zetapotentialet af N-DNA og M-DNA, prøverne (2 uM) blev behandlet med ækvimolær koncentration af stoffer ved 25 ° C og inkuberet i 2 timer. Efterfølgende disse prøver blev monitoreret ved DLS under anvendelse af en Zetasizer, Nano-ZS instrument (Malvern Instruments, Southborough, UK). Målt størrelse af DNA og deres lægemiddelkomplekser blev præsenteret som den gennemsnitlige værdi af 100 kører. Nano-ZS (Malvern Instruments, Southborough, UK) under anvendelse af laser Doppler Velocimetry og fase analyse lysspredning blev anvendt til zetapotentialet måling. Zeta-potentialet målinger for forskellige typer af DNA og lægemiddel-DNA-komplekser blev udført i standard kapillær elektroforese celle i Zetasizer 2000 HS (Malvern, UK). Gennemsnitlige værdier blev beregnet ud fra tre sæt eksperimentelle data.

Resultater

Kalorimetriske undersøgelser

Isotermisk titrering kalorimetri (ITC) blev anvendt til effektivt at karakterisere og anerkende både høj affinitet og lav affinitet intermolekylære interaktioner hurtigt og præcist. Typisk eksperimentelle ITC termogram opnået på titrering af narkotika (ADR /DNM) med N-DNA og M-DNA er vist i fig. 2, og de resulterende bindende parametre er tabuleret i tabel 1. For begge lægemidlerne undersøgte ITC thermogrammerne sig negativt varme afbøjning i overensstemmelse med exoterm binding til begge typer DNA. Disse termogrammer fra den indbyggede software er udstyret bedst med sekventiel bindende model. Eksistensen af ​​sådanne sekventielle hændelser kunne identificeret på grund af den omvendte titrering teknik, hvor meget lav koncentration af stof er brugt til at overvinde selv sammenlægning af narkotika. Denne model gav fire termodynamisk forskellige begivenheder narkotika N-DNA interaktion, som er ved at blive dannet af den anden hele tiden ved at bryde og fremstilling af stærke eller svage bindinger. Disse begivenheder repræsenterer forskellige sammenhænge mellem narkotika og N-DNA (svag eller stærk sammenhæng). De bindende konstanter og de termodynamiske parametre knyttet til hver begivenhed er tabuleret i tabel 1. Fra tabel 1 ses, at N og M-DNA interaktioner med lægemidler er defineret af fire og tre events hhv. Den ekstra begivenhed i N-DNA-interaktion er kendetegnet ved laveste bindingsaffinitet med ADR /DNM på 6,0 E2 /9.7 E2 M

-1 ledsaget af positive værdier af AH (6,6 E8 /9,1 E7 cal /mol) og AS (2,0 E6 /3,0 E5 cal /mol /K) (fig. 2a-b). Højeste bindingsaffiniteter er forbundet med M-DNA-DNM interaktioner, i overensstemmelse med vores tidligere fund [6].

termogrammer for den sekventielle titrering af 0,2-DNA i 3,5 uM af (a) ADR, (b) DNM og 0,2 mM M-DNA i 0,17 pM (c) ADR, (d) DNM i 50 mM phosphatbuffer (pH 6,5) ved 25 ° C.

Raman spektroskopi

Raman spektroskopi har meget høj kemisk specificitet og anvendes rutinemæssigt til at skelne mellem forskellige polymorfer af den samme forbindelse. Raman linjer nær 682, 668, eller 625 cm

-1 repræsenterer B (C2′-endo, anti), A (C3′-endo, anti) eller Z (C3′-endo, syn) strukturer henholdsvis er mest anvendelig til kvantitativ analyse [35]. Den største Raman-bånd repræsenterer baser (adenin, guanin, cytosin, thymin), deoxyribose og fosfat strækning er anført i tabel 2 [36], [37]. B formular DNA er karakteriseret ved C2 ‘-

endo

sukker rynke (692 cm

-1), C2′ –

anti

glycosyl torsion (728 cm

-1) , og C2′-H2 (1411 cm

-1) [24], [36], [38]. Det har også karakteristiske phosphodiester vridninger (828 cm

-1) og phosphodiester O-P-O stretching (1091 cm

-1) [38], [39]. I Raman spektre af N /M-DNA og deres respektive ADR /DNM komplekser (Fig. 3a-f), har alle de ovennævnte B DNA diagnostiske toppe blevet identificeret (nogle er markeret på figuren) og deres skift i lægemiddel-DNA komplekser er også blevet registreret og opsummeret i tabel 2. de centrale strukturelle markører for B-DNA identificeret i N-DNA support at rygraden struktur af DNA forblev ordnet i B-formen. I spektrene af N-DNA og ADR /DNM komplekser skulder linje optrådte ved 673 cm

-1 og 803 cm

-1, som er markør-bånd af DNA relateret til C3′-endo, anti sammen med stræksvingningsområde af OPO phosphodiester rynke og glycosyltorsion [40] Ud fra disse toppe i N-DNA- og narkotika komplekser, er en delvis overgang til a form, der anerkendes. Disse to markeringsbånd af A-DNA blev også spores i spektrene af M-DNA (fig. 3d) på grund af de mutationer, med lidt forskydninger i lægemiddelkomplekserne (fig. 3e-F). Disse resultater er i overensstemmelse med vores tidligere resultater [6]

glattede Raman spektre af (a) 2 uM native N-DNA og dets komplekser med ækvimolær (b) ADR og (c) DNM.; (D) 2 uM native M-DNA og dets komplekser med ækvimolær (e) ADR og (f) DNM i 50 mM phosphatbuffer (pH 6,5) ved 25 ° C.

respektive nukleinsyre Raman vibrationer er også blevet identificeret i Raman spektre og deres vagter registreres og indberettes i tabel 2. Højere involvering af guanin, cytosin og ring-funktion G, A i N-DNA understøttes af højere forskydninger i Raman linjer i forhold til M -DNA. Højere skift til deoxyribose (951 cm

-1) registreres for N- DNA tyder flere backbone konformationelle ændringer efter indskydning og lignende skift i M-DNA skyldes lukke nærhed af lægemidler til fosfat grupper involveret i ekstern binding. Andre bands repræsentant af fosfat deoxyribose strækker også vise lignende tendenser som illustreret i tabel 2. Resultaterne tyder højere interkalation i B form af N-DNA og højere eksterne bindende i en form af M-DNA.

Hydrodynamisk karakterisering af lægemiddel-DNA interaktion

Dynamisk lysspredning (DLS) er blevet anvendt til at studere størrelsen overgang N /M DNA på dannelse af komplekser med ADR /DNM i opløsning. De lægemidler-N-DNA komplekser udstillet reduceret størrelse i forhold til fri DNA. Z

av diameter på N-DNA faldt fra 877,7 nm til 649,4 nm og 783,1 nm for ADR og DNM komplekser (fig. 4a-c). Z

av diameter på M-DNA blev observeret at være meget lavere (457,2 nm) end N-DNA og dets komplekser med medikamenter konstateret væsentlig stigning i størrelse til 586,1 nm og 588,9 nm for ADR og DNM (fig. 4d -f). Her er det observeret, at mutation induceret delvis overgang til en form er mere kompakt end B-formen DNA. N-DNA på kompleksdannelse med ADR /DNM gennemgår delvis B til A overgang resulterer i reduceret størrelse. M-DNA på den anden side begunstiger ekstern binding fører til stigning i størrelse.

Intensitet vægtet fordelingsfunktioner af (a) 2 uM native N-DNA og dets komplekser med ækvimolær (b) ADR og (c) DNM ; (D) 2 uM native M-DNA og dets komplekser med ækvimolær (e) ADR og (f) DNM i 50 mM phosphatbuffer (pH 6,5) ved 25 ° C.

Zetapotentialet er et måle af overfladen elektriske ladning af partiklerne. Værdier af zeta-potentialet af lægemiddel /DNA indirekte afspejler nettooverfladeladning af komplekserne og kan derfor anvendes til at vurdere omfanget af interaktion af lægemidlet med DNA [41]. Måling af zeta potentiale ropinirol hydrochlorid og aspirin komplekser med human holo-transferrin afslørede eksistensen af ​​elektrostatiske og hydrofobe vekselvirkninger i komplekset [42]. Disse gebyrer og til gengæld forventes de bindende kræfter, der skal moduleres i lægemiddel-DNA-komplekser dermed deres zeta potentielle værdier blev bestemt sammen med deres respektive frie former. De registrerede zeta potentialer N og M-DNA var -22,5 ± 0,9 mV og -29,1 ± 0,7 mV (fig. 5). Ud fra disse værdier er det udledes, at fosfat grupper bærer negativ ladning i M-DNA er mere udsat end i N-DNA. Dette tilskrives den konformationelle forskel i N-DNA og M-DNA, hvor M-DNA vedtager en delvis overgang til en form af DNA resulterer i større drejninger og eksponering af flere phosphatgrupper. Dannelse af N-DNA, komplekser af ADR og DNM medført øget potentiale til -20,2 ± 1,1 mV og -19,1 ± 1,0 mV hhv. I M-DNA-drug komplekser potentiale steget til -12,8 ± 1,2 mV og -8,9 ± 1,3 mV for ADR for DNM henholdsvis (fig. 5). Den større stigning i zeta potentiale M-DNA bekræftede, at elektrostatiske kræfter (backbone binding) var store bindende kræfter med bidrag fra hydrofobe kræfter (indlejringsforbindelser). Mindre stigning af det samme i N-DNA tyder på, at elektrostatisk interaktion findes, men hydrofobe interaktioner som interkalering er dominerende bindingskræfter.

Zeta potentiale 2 uM native N-DNA og M-DNA og deres komplekser indeholdende ækvimolære lægemidler i 50 mM phosphatbuffer (pH 6,5) ved 25 ° C. Fejl søjler indikerer standardfejlen (SE) for n = 3 uafhængige forsøg.

Diskussion

De funktionelle konsekvenser af mutationer i kræft genom og deres mulige affinitet til anticancerlægemidler forhold til normal genom har stor konsekvenser i rationel design eller ændrer narkotika og der er behov for at blive udforsket. Den efterretning korrekt eksperimentelle design og udvælgelse af egnede bindende modeller ikke kan overses. ITC er en kraftfuld teknik til nøjagtig og præcis måling af affiniteten af ​​biomolekylære interaktioner og definerer bindende mekanisme og har anvendelse i rationel drug design. Det er vigtigt at indse, at AG og dets AH og AS bestanddele afhænger forskelle mellem frie og bundne tilstande for begge de interagerende partnere (lægemiddel- og DNA). ITC termogrammerne vist i fig. 2a-b repræsenterer varmeveksling ved titreringen af ​​ADR og DNM henholdsvis N-DNA. Disse termogrammer for N-DNA og ADR /DNM interaktionen på den globale analyse ved hjælp af sekventiel model beviser fire mulige sammenhænge mellem DNA og narkotika, og hver kan skelnes ved repræsentative bindende konstanter og termodynamiske komponenter (tabel 1). De M-DNA narkotika titrering termogrammer (Fig 2c-d) er repræsentativ for tre foreninger. Begge N /M DNA-lægemiddelinteraktioner er forbundet med tre tilstande, som er karakteriseret ved ve AH og ve AS, diagnosticere dannelsen af ​​stærke associationer med høje bindingsaffiniteter. Disse foreninger kan opfattes som lægemiddel bundet til DNA mindre riller og efterfølgende reorientering af lægemidlet i komplekset og interkalation som stabiliseres overvejende af van der Waals kræfter og hydrogenbindinger som vist i fig. 6. Den karakteristiske + ve AH og + ve AS stat i N-DNA er en enthalpically ugunstig proces, drevet af entropi. I sådanne processer bindingerne brydes for at bringe højere lidelse eller åbenhed (B til A-transition) i strukturen for at rumme en temmelig kompleks interkalation med voluminøse gruppe bindende i minor groove med frigivelse af vand fra bindingsgrænsefladen til bulk og stabiliseres ved hydrofobe kræfter [13], [43]. Denne tilstand (+ ve AH og ve AS) er ikke observeret i M-DNA som DNA tilpasser delvis B til A-transition på grund af mutation og yderligere indskydning ikke medfører væsentlige konformationelle ændringer. Disse strukturelle ændringer fremgår af fremkomsten af ​​nye toppe i Raman spektre i N-DNA narkotika komplekser, der er repræsentative for En form DNA (Tabel 2). M-DNA i sig selv native form har underskrifter fra En form DNA, som er også blevet konsolideret tidligere ved FTIR og CD [6]. Eksisterende litteratur om narkotika DNA interaktion teoretiske forudsigelser er lavet af der findes andre former for sammenslutninger inden endelig indføjelse [44]. Da der ikke kovalente bindinger dannes under disse interaktioner Det antages her, at der findes alle former i ligevægt og ligevægten forskydes af ydre forhold.

Mulige begivenheder, der finder sted under interaktion af (a) N-DNA og (B ) M-DNA med ADR /DNM.

i processen med indlejring, ændring i afviklingen vinkler af to basepar fordrejer rygraden resulterer i en komprimeret DNA struktur som bekræftet af DLS fund. Det stof kompleksbundet N-DNA har reduceret størrelse på grund af overgangen fra B til A ved indføjelse som gør helixen spyddet og forvrænget. Der er en stigning i størrelse til lægemiddel-M-DNA-komplekser som følge af ekstern binding påvirket af rygraden eksponering i en DNA, støttet af stigning i zetapotentialet grund neutralisering af ladning i lægemiddelkomplekserne (Fig. 4-5). Mindre stigning i zeta potentiale i N DNA-drug komplekser tyder på, at indføjelse er mere gunstig tilstand af binding fjerne overskydende rygrad binding.

Konklusion

Resultater fra alle de tre teknikker er kulminerende at mene, at strukturelle eksisterer forskellen mellem N-DNA og M-DNA, som er anerkendt af narkotika ADR /DNM. Denne forskel kan udnyttes i at designe mere specifikke lægemidler til cancerceller. I komplekser af N-DNA og DNM et fald i B-formen DNA-struktur til fordel for A-formen DNA blev observeret. Det foreslås, at stabling kraft, og hydrogenbinding mellem basepar er blevet nedbrudt og en del af B-formen DNA blev enkeltstrenget. Yderligere størrelse og ladning kompensation for lægemiddel-DNA-komplekser går ind ovenstående analogi. Anvendelsen af ​​sekventiel bindende model er mest gunstige og kaster lys over undergår mekanistiske stater i lægemiddel-DNA interaktion. Den termodynamiske analyse er kompatibel med tidligere teoretiske forudsigelser. Disse resultater forklarer højere toksicitet ADR /DNM i K562-celler sammenlignet med normale celler [15], og understreger behovet for at udforme lægemidler, som selektivt kan genkende DNA konformationsændringer i kræftceller, hvilket resulterer i øget terapeutisk forhold af narkotika. Yderligere undersøgelser med strukturelle ændringer i kromatin af kræftceller i gang for at vurdere disse resultater til brug i behandlingen af ​​kræft.

Tak

Forfatterne er taknemmelige for Dr. Abhijit Saha på UGC-DAE ( University Grant Kommissionen-Institut for Atomic Energy) center for Videnskabelig Forskning for at give os instrumentet facilitet og hans konstante samarbejde i hele værket. Tak er også udvidet til Dr. Aparna Dutta på UGC-DAE Center for Videnskabelig Forskning for hendes teknisk støtte og samarbejde under DLS eksperiment uden hvilken dette arbejde ville have ikke været muligt.