Interakce alkaloidů s DNA in vitro

Interakce alkaloidů s DNA in vitro
Autor:
Nikola Königová
Školitel:
Ing. Jan Vacek, PhD.
Tato práce se zabývá problematikou interakcí alkaloidů s důležitými biomolekulami.
V
experimentální části pak zejména analýzou nekovalentních interakcí dvou isochinolinových alkaloidů
(sanguinarinu a jeho dihydro metabolitu) s DNA za použití elektrochemických metod a hmotnostní
spektrometrie.
Alkaloidy jsou rostlinné organické dusíkaté látky, jsou zásadité a tím se v přírodě vyskytují
především ve formě solí. Biogenese většiny alkaloidů se odvíjí od několika aminokyselin (fenylalanin,
tryptofan). Jejich význam v rostlinách je nejasný, ale zřejmě hrají určitou roli v biosyntetických
procesech a poskytují rostlině ochranu před škůdci. Kvartérní benzo[c]fenantridinové alkaloidy jsou
nízkomolekulární sekundární rostlinné metabolity. V rostlinách se vyskytují v minoritním podílu, a to
v čeledi Pryskyřníkovité (Ranunculacea), Zemědýmovité (Fumariaceae), Routovité (Rutaceae) a
Mákovité (Papaveraceae). Tyto alkaloidy mají významné biologické aktivity, za zmínku stojí zejména
jejich antiproliferační, antiapoptotické, antimikrobiální a protizánětlivé účinky.
Struktura SG (R1+R2=CH2)
Interkalace je jeden z možných způsobů interakce nízkomolekulární sloučeniny s
nukleovou
kyselinou.
NK
mohou
nekovalentně
interagovat
s jinými
molekulami
prostřednictvím malého a velkého žlábku. Aromatická struktura se vmezeří mezi páry bazí
dvojité šroubovice DNA, přičemž obvykle dochází k jejímu prodloužení a částečnému
rozvinutí. Taková změna může způsobit inhibici funkce řady enzymů působících na DNA.
Mezi možné cíle SG v buňce patří jaderná a mitochondriální DNA. SG patří do skupiny hydrofobních
kationů, které se v průběhu aktivace membrány hromadí na vnější straně vnitřní mitochondriální
membrány, kde neutralizuje negativní náboj a dochází k odpojení oxidativní fosforylace. Interakce SG
s DNA je závislá na iontové síle, základním složení roztoku a sekvenci párů nukleotidů. Studie
potvrdily, že v molekule DNA při interakci SA s GC sekvencemi dochází ke konformačním změnám.
Citace:
Klouda, P.: Základy biochemie, Nakladatelství Pavel Klouda, Ostrava, 2005.
Moravcová, J.: Biologicky aktivní přírodní látky, VŠCHT, Praha , 8-11, 2006.
Minařík, J.: Farmakognosie, 1. vyd., Praha: Avicenum, 384, 1979.
Dostál J., Slavík J.: Chem. Listy 2000, 94, 15.
Micco, S.D., Bassarello, C., Bifulco, G., Riccio, R., Gomez-Paloma, L.: Angew. Chem. Int.
2006, 45, 224 –228.
Zdrařilová, A., Malíková, J. et al: Chem. Listy 2006, 100, 30−41.