Органический осмолит бетаин эффективно нейтрализует вредное воздействие диклофенака на структуруи стабильность белка

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

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.

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

  1. J. H. Lin, D. M. Cocchetto, and D. E. Duggan, Clin. Pharmacokinet., 12 (6), 402 (1987). doi: 10.2165/00003088-198712060-00002
  2. K. K. H. Chan, K. H. Vyas, and K. D. Brandt, J. Pharm. Sci., 76 (2), 105 (1987). doi: 10.1002/jps.2600760204
  3. J. Santoro, C. Gonzdlez, M. Bruix, et al., J. Mol. Biol., 229 (3), 722 (1993). doi: 10.1006/jmbi.1993.1075
  4. R. T. Raines, Chem. Rev., 98 (3), 1045 (1998). doi: 10.1021/cr960427h
  5. S. H. Khan, N. Ahmad, F. Ahmad, and R. Kumar, IUBMB Life., 62 (12), 891 (2010). doi: 10.1002/iub.406
  6. J. Giri, Plant Signal. Behav., 6 (11), 1746 (2011). doi: 10.4161/psb.6.11.17801
  7. P. Yancey, M. Clark, S. Hand, et al., Science, 217 (4566), 1214 (1982). doi: 10.1126/science.7112124
  8. M. Auton and D. W. Bolen, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 102 (42), 15065 (2005). doi: 10.1073/pnas.0507053102
  9. S. N. Timasheff, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 99 (15), 9721 (2002). doi: 10.1073/pnas.122225399
  10. 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
  11. 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
  12. A. Sinha, S. Yadav, R. Ahmad, and F. Ahmad, Biochem. J., 345 (Pt 3), 711 (2000). doi: 10.1042/bj3450711
  13. R. Singh, I. Haque, and F. Ahmad, J. Biol. Chem., 280 (12), 11035 (2005). doi: 10.1074/jbc.M410716200
  14. Y. H. Chen, J. T. Yang, and H. M. Martinez, Biochemistry, 11 (22), 4120 (1972). doi: 10.1021/bi00772a015
  15. 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
  16. 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
  17. S. K. Dutta, S. K. Basu, and K. K. Sen, Indian J. Exp. Biol., 44 (2), 123 (2006).
  18. K. Gekko and S. N. Timasheff, Biochemistry, 20 (16), 4667 (1981). doi: 10.1021/bi00519a023
  19. Y. Liu and D. W. Bolen, Biochemistry, 34 (39), 12884 (1995). doi: 10.1021/bi00039a051
  20. T. Arakawa,; Y. Kita, and J. F. Carpenter, Pharm. Res., 8 (3), 285 (1991). doi: 10.1023/a:1015825027737
  21. T. O. Street, D. W. Bolen, and G. D. Rose, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 103 (38), 13997 (2006). doi: 10.1073/pnas.0606236103
  22. 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
  23. S. Knapp, R. Ladenstein, and E. A. Galinski, Extremophiles, 3 (3), 191 (1999). doi: 10.1007/s007920050116
  24. P. Prasanthan and N. Kishore, J. Mol. Liq., 278, 477 (2019). doi: 10.1016/j.molliq.2019.01.071
  25. E. Fernandes, T. B. Soares, H. Goncalves, et al., Int. J. Mol. Sci., 19 (11), 3411 (2018). doi: 10.3390/ijms19113411
  26. M. Noronha, J. C. Lima, E. Paci, et al., Biophys. J., 92 (12), 4401 (2007). doi: 10.1529/biophysj.106.093625
  27. J. R. Lakowicz and G. Weber, Biochemistry, 12 (21), 4161 (1973). doi: 10.1021/bi00745a020
  28. M. T. Rehman, H. Shamsi, and A. U. Khan, Mol. Pharm., 11 (6), 1785 (2014). doi: 10.1021/mp500116c
  29. N. Barboy and J. Feitelson, Photochem. Photobiol., 26 (6), 561 (1977). doi: 10.1111/j.1751-1097.1977. tb07533.x
  30. M. Sharma, K. Chauhan, R. Shivahare, et al., J. Med. Chem., 56 (11), 4374 (2013). doi: 10.1021/jm400053v
  31. X. Du, Y. Li, Y. L. Xia, et al., Int. J. Mol. Sci., 17 (2), 144 (2016). doi: 10.3390/ijms17020144
  32. S. Khan, Z. Bano, L. R. Singh, et al., PLoS One, 8 (9), e72533 (2013). doi: 10.1371/journal.pone.0072533

© Российская академия наук, 2023

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах