Органический осмолит бетаин эффективно нейтрализует вредное воздействие диклофенака на структуруи стабильность белка
- Авторы: Башируддин М.1, Ахмед Н.1, Алам хан Х.A1, Джамал Ш.1
-
Учреждения:
- Школа наук о жизни Института науки и техники имени Б.С. Абдур Рахмана (Институт Полумесяца)
- Выпуск: Том 68, № 3 (2023)
- Страницы: 451-460
- Раздел: Статьи
- URL: https://journals.rcsi.science/0006-3029/article/view/144444
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0006302923030043
- EDN: https://elibrary.ru/FQGCXE
- ID: 144444
Цитировать
Аннотация
Понимание физико-химических основ взаимодействия фармакофоров с белками необходимо для выработки стратегии синтеза лекарств направленного действия. В данном исследовании исследовались эффекты нестероидного противовоспалительного средства диклофенака натрия на стабильность и структуру бычьей панкреатической РНКазы А, взятой в качестве модельного фермента, методами тепловой денатурации, кругового дихроизма, собственной флуоресценции и докинга. Поскольку взаимодействие с белком - это важный фармакокинетический параметр вещества, было важно изучить эффект диклофенака натрия на структуру и стабильность белка. При оценке термодинамических параметров наблюдалась дестабилизация РНКазы А в присутствии диклофенака натрия согласно значениям средней точки тепловой денатурации и изменения свободной энергии Гиббса при 25°C, в то время как добавление осмолитов стабилизировало белок. В присутствии диклофенака натрия и осмолита наблюдалось изменение в третичной, но не во вторичной структуре белка. Исследование флуоресценции показало снижение интенсивности, подтверждающее эффект тушения флуоресценции РНКазы А диклофенаком натрия и осмолитами. Метод молекулярного докинга позволил показать участие водородных связей и ван-дер-ваальсовых взаимодействий в связывании РНКазы А с диклофенаком натрия. Активность фермента РНКазы А снижается в присутствии диклофенака натрия, в то же самое время осмолит позволяет восстановить активность, повышая значение константы катализа и снижая величину константы Михаэлиса. Это исследование позволяет создать платформу для применения комбинированной терапии диклофенаком натрия и осмолитами, чтобы уменьшить вредное побочное воздействие диклофенака натрия.
Ключевые слова
Об авторах
М. Башируддин
Школа наук о жизни Института науки и техники имени Б.С. Абдур Рахмана (Институт Полумесяца)Тамил-Наду, Индия
Н. Ахмед
Школа наук о жизни Института науки и техники имени Б.С. Абдур Рахмана (Институт Полумесяца)Тамил-Наду, Индия
Х. A Алам хан
Школа наук о жизни Института науки и техники имени Б.С. Абдур Рахмана (Институт Полумесяца)Тамил-Наду, Индия
Ш. Джамал
Школа наук о жизни Института науки и техники имени Б.С. Абдур Рахмана (Институт Полумесяца)
Email: shazia.sls@crescent.edu
Тамил-Наду, Индия
Список литературы
- J. H. Lin, D. M. Cocchetto, and D. E. Duggan, Clin. Pharmacokinet., 12 (6), 402 (1987). doi: 10.2165/00003088-198712060-00002
- K. K. H. Chan, K. H. Vyas, and K. D. Brandt, J. Pharm. Sci., 76 (2), 105 (1987). doi: 10.1002/jps.2600760204
- J. Santoro, C. Gonzdlez, M. Bruix, et al., J. Mol. Biol., 229 (3), 722 (1993). doi: 10.1006/jmbi.1993.1075
- R. T. Raines, Chem. Rev., 98 (3), 1045 (1998). doi: 10.1021/cr960427h
- S. H. Khan, N. Ahmad, F. Ahmad, and R. Kumar, IUBMB Life., 62 (12), 891 (2010). doi: 10.1002/iub.406
- J. Giri, Plant Signal. Behav., 6 (11), 1746 (2011). doi: 10.4161/psb.6.11.17801
- P. Yancey, M. Clark, S. Hand, et al., Science, 217 (4566), 1214 (1982). doi: 10.1126/science.7112124
- M. Auton and D. W. Bolen, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 102 (42), 15065 (2005). doi: 10.1073/pnas.0507053102
- S. N. Timasheff, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 99 (15), 9721 (2002). doi: 10.1073/pnas.122225399
- A. J. Saunders, P. R. Davis-Searles, D. L. Allen, et al., Biopolymers, 53 (4), 293 (2000). doi: 10.1002/(SI-CI)1097-0282(20000405)53:4<293::AID-BIP2>3.0.CO;2-T
- I. Haque, R. Singh, F. Ahmad, and A. A. Moosavi-Movahedi, FEBS Lett., 579 (18), 3891 (2005). doi: 10.1016/j.febslet.2005.06.005
- A. Sinha, S. Yadav, R. Ahmad, and F. Ahmad, Biochem. J., 345 (Pt 3), 711 (2000). doi: 10.1042/bj3450711
- R. Singh, I. Haque, and F. Ahmad, J. Biol. Chem., 280 (12), 11035 (2005). doi: 10.1074/jbc.M410716200
- Y. H. Chen, J. T. Yang, and H. M. Martinez, Biochemistry, 11 (22), 4120 (1972). doi: 10.1021/bi00772a015
- N. K. Poddar, Z. A. Ansari, R. K. B. Singh, et al., Biophys. Chem., 138 (3), 120 (2008). doi: 10.1016/j.bpc.2008.09.013
- S. Jamal, N. K. Poddar, L. R. Singh, et al., FEBS J., 276 (20), 6024 (2009). doi: 10.1111/j.1742-4658.2009.07317.x
- S. K. Dutta, S. K. Basu, and K. K. Sen, Indian J. Exp. Biol., 44 (2), 123 (2006).
- K. Gekko and S. N. Timasheff, Biochemistry, 20 (16), 4667 (1981). doi: 10.1021/bi00519a023
- Y. Liu and D. W. Bolen, Biochemistry, 34 (39), 12884 (1995). doi: 10.1021/bi00039a051
- T. Arakawa,; Y. Kita, and J. F. Carpenter, Pharm. Res., 8 (3), 285 (1991). doi: 10.1023/a:1015825027737
- T. O. Street, D. W. Bolen, and G. D. Rose, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 103 (38), 13997 (2006). doi: 10.1073/pnas.0606236103
- L. R. Singh, T. A. Dar, S. Rahman, et al., Biochim. Biophys. Acta - Proteins Proteomics, 1794 (6), 929 (2009). doi: 10.1016/j.bbapap.2009.02.005
- S. Knapp, R. Ladenstein, and E. A. Galinski, Extremophiles, 3 (3), 191 (1999). doi: 10.1007/s007920050116
- P. Prasanthan and N. Kishore, J. Mol. Liq., 278, 477 (2019). doi: 10.1016/j.molliq.2019.01.071
- E. Fernandes, T. B. Soares, H. Goncalves, et al., Int. J. Mol. Sci., 19 (11), 3411 (2018). doi: 10.3390/ijms19113411
- M. Noronha, J. C. Lima, E. Paci, et al., Biophys. J., 92 (12), 4401 (2007). doi: 10.1529/biophysj.106.093625
- J. R. Lakowicz and G. Weber, Biochemistry, 12 (21), 4161 (1973). doi: 10.1021/bi00745a020
- M. T. Rehman, H. Shamsi, and A. U. Khan, Mol. Pharm., 11 (6), 1785 (2014). doi: 10.1021/mp500116c
- N. Barboy and J. Feitelson, Photochem. Photobiol., 26 (6), 561 (1977). doi: 10.1111/j.1751-1097.1977. tb07533.x
- M. Sharma, K. Chauhan, R. Shivahare, et al., J. Med. Chem., 56 (11), 4374 (2013). doi: 10.1021/jm400053v
- X. Du, Y. Li, Y. L. Xia, et al., Int. J. Mol. Sci., 17 (2), 144 (2016). doi: 10.3390/ijms17020144
- S. Khan, Z. Bano, L. R. Singh, et al., PLoS One, 8 (9), e72533 (2013). doi: 10.1371/journal.pone.0072533
![](/img/style/loading.gif)