Синтез и оценка цитотоксичности порфиринатов цинка на основе производных протопорфирина IX
Аннотация
Синтезированы новые комплексы цинка на основе производных протопорфирина IX, в частности диметиловых эфиров дейтеропорфирина IX и мезопорфирина IX (1 и 2), а также их амидных производных, содержащих фрагмент этаноламина (3 и 4). Полученные соединения, за исключением комплекса Zn-1, обладали низкой растворимостью, которая не позволила оценить их темновую цитотоксичность при концентрации больше 25 мкмоль/л. Методом проточной цитофлуориметрии установлено, что лиганды 1, 3, 4 и комплексы Zn-1–4 на их основе проникают в клетки HeLa. Фотоиндуцированная цитотоксичность исследуемых соединений наблюдалась при концентрации ниже 1 мкМ. Методом флуоресцентной микроскопии показано, что Zn-1 локализуется в митохондриях и аппарате Гольджи. Фотоиндуцированное воздействия Zn-1 на клетки HeLa приводило к повышению уровня активных форм кислорода и снижению мембранного потенциала митохондрий. Вместе с экстернализацией фосфатидилсерина эти результаты свидетельствуют о возможной индукции регулируемой гибели клеток после фотоиндуцированного воздействия Zn-1.
Литература
Abrahamse H., Hamblin M.R. Biochem. J. 2016, 473(4), 347-364. https://doi.org/10.1042/BJ20150942
Bryden F., Boyle R.W. Metalloporphyrins for Medical Imaging Applications. In Advances in Inorganic Chemistry. Amsterdam: Elsevier, 2016. p. 141-221. https://doi.org/10.1016/bs.adioch.2015.09.003
Kwiatkowski S., Knap B., Przystupski D., Saczko J., Kędzierska E., Knap-Czop K., Kotlińska J., Michel O., Kotowski K., Kulbacka J. Biomed. Pharmacother. 2018, 106, 1098-1107. https://doi.org/10.1016/j.biopha.2018.07.049
Tsolekile N., Nelana S., Oluwafemi O.S. Molecules 2019, 24, 2669. https://doi.org/10.3390/molecules24142669
Gunaydin G., Gedik M.E., Ayan S. Frontiers in Chemistry 2021, 9, 686303. https://doi.org/10.3389/fchem.2021.691697
Gunaydin G., Gedik M.E., Ayan S. Frontiers in Chemistry 2021, 9, 691697. https://doi.org/10.3389/fchem.2021.691697
Detty M.R., Gibson S.L., Wagner S.J. J. Med. Chem. 2004, 47(16), 3897-3915. https://doi.org/10.1021/jm040074b
Uchoa A.F., Oliveira C.S., Baptista M.S. J. Porphyrins Phthalocyanines 2010, 14, 832-845. https://doi.org/10.1142/S108842461000263X
Homayoni H., Jiang K., Zou X., Hossu M., Rashidi L.H., Chen W. Photodiagnosis Photodyn. Ther. 2015, 12, 258-266. https://doi.org/10.1016/j.pdpdt.2015.01.003
Fidanzi-Dugas C., Liagre B., Chemin G., Perraud A., Carrion C., Couquet C.-Y., Granet R., Sol V., Léger D.Y. Biochimica et Biophysica Acta 2017, 1861, 1676-1690. https://doi.org/10.1016/j.bbagen.2017.02.003
Dadeko A.V., Lilge L., Kaspler P., Murav'eva T.D., Starodubtcev A.M., Kiselev V.M., Zarubaev V.V., Ponomarev G.V. Photodiagnosis Photodyn. Ther. 2018, 25, 35-42. https://doi.org/10.1016/j.pdpdt.2018.11.006
Basoglu H., Degirmencioglu I., Eyupoglu F.C. Photodiagnosis Photodyn. Ther. 2021, 36, 102615. https://doi.org/10.1016/j.pdpdt.2021.102615
Ntoutoume G.M.A.N., Granet R., Mbakidi J.-P., Constantin E., Bretin L., L'eger D.Y., Liagre B., Chaleix V., Br'egier F., Sol V. Bioorg. Med. Chem. Lett. 2021, 41, 128024. https://doi.org/10.1016/j.bmcl.2021.128024
Imran M., Ramzan M., Qureshi A.K., Khan M.A., Tariq M. Biosensors 2018, 8(4), 95. https://doi.org/10.3390/bios8040095
Diaz-Uribe C., Rangel D., Vallejo W., Valle R., Hidago-Rosa Y., Zarate X., Schott E. Biometals 2023, 36(6), 1257-1272. https://doi.org/10.1007/s10534-023-00514-9
Espitia-Almeida F., Díaz-Uribe C., Vallejo W., Gómez-Camargo D., Bohórquez A.R.R. Molecules 2020, 25(8), 1887. https://doi.org/10.3390/molecules25081887
Milanesio M.E., Alvarez M.G., Yslas E.I., Borsarelli C.D., Silber J.J., Rivarola V., Durantini E.N. Photochem. Photobiol. 2001, 74(1), 14-21. https://doi.org/10.1562/0031-8655(2001)074<0014:PSOMTM>2.0.CO;2
Pavani C., Uchoa A., Oliveira C.S., Iamamoto Y., Baptista M.S. Photochem. Photobiol. Sci. 2009, 8, 233-240. https://doi.org/10.1039/b810313e
Malina L., Tomankova K.B., Malohlava J., Jiravova J., Manisova B., Zapletalova J., Kolarova H. 2016, 34, 246-256. https://doi.org/10.1016/j.tiv.2016.04.010
Sathisha M.P., Budagumpi S., Kulkarni N.V., Kurdekar G.S., Revankar V.K., Pai K.S.R. Eur. J. Med. Chem. 2010, 45, 106-113. https://doi.org/10.1016/j.ejmech.2009.09.031
Raman N., Jeyamurugan R., Senthilkumar R., Rajkapoor B., Franzblau S.G. Eur. J. Med. Chem. 2010, 45, 5438-5451. https://doi.org/10.1016/j.ejmech.2010.09.004
Qin J.-L., Shen W.-Y., Chen Z.-F., Zhao L.-F., Qin Q.-P., Yu Y.-C., Liang H. Scientific Reports 2017, 7, 46056. https://doi.org/10.1038/srep46056
Porchia M., Pellei M., Del Bello F., Santini C. Molecules 2020, 25, 5814. https://doi.org/10.3390/molecules25245814
Pellei M., Del Bello F., Porchia M., Santini C. Coord. Chem. Rev. 2021, 445, 214088. https://doi.org/10.1016/j.ccr.2021.214088
Rocheva T.K., Belykh D.V. Russ. Chem. Bull. 2023, 72, 1612-1617. https://doi.org/10.1007/s11172-023-3941-8
Lindhagen E., Nygren P., Larsson R. Nat Protoc. 2008, 3, 1364-1369. https://doi.org/10.1038/nprot.2008.114
Ritz C., Baty F., Streibig J.C., Gerhard D. PLoS ONE 2015, 10, e0146021. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0146021
R Core Team (2021). R: A language and environment for statistical computing. R Foundation for Statistical Computing, Vienna, Austria. https://www.R-project.org/ (accessed 05.04.2025).
Pylina Y.I., Shadrin D.M., Shevchenko O.G., Startseva O.M., Velegzhaninov I.O., Belykh D.V., Velegzhaninov I.O. Int. J. Mol. Sci. 2017, 18, 103-116. https://doi.org/10.3390/ijms18010103
Selvin T., Berglund M., Lenhammar L., Lindskog M., Jarvius M., Larsson R., Nygren P., Fryknäs M., Andersson C.R. BMC Pharmacology and Toxicology 2024, 25, 25. https://doi.org/10.1186/s40360-024-00746-6
Karlsson H., Fryknäs M., Senkowski W., Larsson R., Nygren P. Oncology Letters 2022, 23, 123. https://doi.org/10.3892/ol.2022.13243
Belykh D.V., Kozlov A.S., Pylina Y.I., Khudyaeva I.S., Benditkis А.S., Krasnovsky A.A. Macroheterocycles 2019, 12, 68-74. https://doi.org/10.6060/mhc190128b
Startseva O.M., Pylina Y.I., Shadrin D.M., Belykh E.S., Shevchenko O.G., Velegzhaninov I.O., Belykh D.V. J. Porphyrins Phthalocyanines 2022, 26, 91-103. https://doi.org/10.1142/S1088424621500899
Berezin D.B., Kruchin S.O., Kukushkina N.V., Venediktov E.A., Koifman M.O., Kustov A.V. Photochem. 2023, 3(1), 171-186. https://doi.org/10.3390/photochem3010011
Kustov A.V., Krestyaninov M.A., Kruchin S.O., Shukhto O.V., Kustova T.V., Belykh D.V., Khudaeva I.S., Koifman M.O., Razgovorov P.V., Berezin D.B. Mendeleev. Commun. 2021, 31(1), 65-67. https://doi.org/10.1016/j.mencom.2021.01.019
Kustov A.V., Privalov O.A., Strelnikov A.I., Koifman O.I., Lubimtsev A.V., Morshnev P.K., Moryganova T.M., Kustova T.V., Berezin D.B. J. Clin. Med. 2022, 11, 233. https://doi.org/10.3390/jcm11010233
Kustov A.V. ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.] 2023, 66(12), 32-40. https://doi.org/10.6060/ivkkt.20236612.6902
Kustov A.V., Morshnev F.K., Shukhto O.V., Smirnova N.L., Kukushkina N.V., Koifman O.I., Berezina D.B. Russ. Chem. Bull. 2023, 72, 566-573. https://doi.org/10.1007/s11172-023-3820-2
Kustov A.V., Morshnev Ph.K., Kukushkina N.V., Smirnova N.L., Berezin D.B., Karimov D.R., Shukhto O.V., Kustova T.V., Belykh D.V., Mal'shakova M.V., Zorin V.P., Zorina T.E. Int. J. Mol. Sci. 2022, 23, 5294. https://doi.org/10.3390/ijms23105294
Shukhto O.V., Khudyaeva I.S., Belykh D.V., Berezin D.B. ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.] 2021, 64(11), 86-96. https://doi.org/10.6060/ivkkt.20216411.6500
Zhang X.-H., Zhang L.-J., Sun J.-J., Yan Y.-J., Zhang L.-X., Chen N., Chen Z.-L. Biomed. Pharmacother. 2016, 81, 265-272. https://doi.org/10.1016/j.biopha.2016.04.007
Hirotada Nishie, Hiromi Kataoka, Shigenobu Yano, Hiroaki Yamaguchi, Akihiro Nomoto, Mamoru Tanaka, Akihisa Kato, Takaya Shimura, Tsutomu Mizoshita, Eiji Kubota, Satoshi Tanida, Takashi Joh, Biochem. Biophys. Res. Commun. 2018, 496(4), 1204-1209. https://doi.org/10.1016/j.bbrc.2018.01.171
Belykh D.V., Pylina Y.I., Kustov A.V., Startseva O.M., Belykh E.S., Smirnova N.L., Shukhto O.V., Berezin D.B. Photochem. Photobiol. Sci. 2024, 23, 409-420. https://doi.org/10.1007/s43630-023-00527-w
Pylina Y.I., Khudiaeva I.S., Belykh D.V. Macroheterocycles 2022, 15, 25-33. https://doi.org/10.6060/mhc224176b
Sengupta D., Timilsina U., Mazumder Z.H., Mukherjee A., Ghimire D., Markandey M., Upadhyaya K., Sharma D., Mishra N., Jha T., Basu S., Gaur R. Eur. J. Med. Chem. 2019, 15(74), 66-75. https://doi.org/10.1016/j.ejmech.2019.04.051
Ježek J., Cooper K.F., Strich R. Antioxidants 2018, 7, 13. https://doi.org/10.3390/antiox7010013
Villalpando-Rodriguez G.E., Gibson S.B. Oxidative Medicine and Cellular Longevity 2021. 9912436. https://doi.org/10.1155/2021/9912436
Liu L., An X., Schaefer M., Yan B., de la Torre C., Hillmer S., Gladkich J., Herr I. Biomed. Pharmacother. 2022, 153, 113511. https://doi.org/10.1016/j.biopha.2022.113511
Shlomovitz I., Speir M., Gerlic M. Cell Commun. Signal. 2019, 17, 139. https://doi.org/10.1186/s12964-019-0437-0
Furuta Y., Zhou Z. Front. Cell Dev. Biol. 2023, 11, 1170551. https://doi.org/10.3389/fcell.2023.1170551
Legrand A.J., Konstantinou M., Goode E.F., Meier P. Molecular Cell 2019, 76, 232-242. https://doi.org/10.1016/j.molcel.2019.09.006
Rehfeldt S.C.H., Laufer S., Goettert M.I. Int. J.Mol. Sci. 2021, 22, 3701. https://doi.org/10.3390/ijms22073701
Zaib S., Hayyat A., Ali N., Gul A., Naveed M., Khan I. Anti-Cancer Agents Med. Chem. 2022, 22, 2048-2062. https://doi.org/10.2174/1871520621666211126090906
Gomes M.T., Palasiewicz K., Gadiyar V., Lahey K., Calianese D., Birge R.B., Ucker D.S. J. Biol. Chem. 2022, 298(7), 102034. https://doi.org/10.1016/j.jbc.2022.102034
