Особливості гасіння флуоресценції в розчинах у воді АТФ – калікс[4]арена С-107
DOI:
https://doi.org/10.15407/ujpe69.2.71Ключові слова:
аденозитрифосфат, калiкс[4]арен С-107, гасiння флуоресценцiї, комп’ютерне моделювання, IЧ-поглинанняАнотація
Дослiджувався характер гасiння флуоресценцiї (ФЛ) для розчинiв у водi АТФ–С-107 i АТФ–С-107–AgNO3. Для розчинiв у водi АТФ–С-107 при збереженнi вмiсту (1 · 10−4М або 3 · 10−4М) та пiдвищеннi концентрацiї С-107 спостерiгається складний характер гасiння ФЛ. В першу чергу, помiтне гасiння ФЛ вiдбувається в широкому iнтервалi концентрацiй вiд 1 · 10−12М до 1 · 10−4М, що утруднює застосування рiвнянь Штерна–Фольмера для визначення констант гасiння i зв’язування. З iншого боку, мають мiсце розриви в гасiннi ФЛ для деяких концентрацiй С-107, поблизу яких гасiння незначне. Поведiнка гасiння ФЛ змiнюється вiд величини λex i температури при збереженнi положення смуги ФЛ для АТФ (395 нм). Подiбний характер гасiння ФЛ зберiгається при додаваннi до розчинiв АТФ–С-107 солi AgNO3. При сталих значеннях САТФ = CC-107 = 1 · 10−4М збiльшення вмiсту Ag+ приводить до незначного гасiння ФЛ, яке свiдчить про утворення комплексiв АТФ–Ag+. Комп’ютерне моделювання для вказаних систем вказує на формування в розчинах у водi комплексiв АТФ–С-107 i АТФ–С-107–Ag+, поява яких супроводжується змiною конформацiй АТФ, електронної структури, що знаходить пiдтвердження в коливальних спектрах IЧ-поглинання.
Посилання
A.H. Pakiaria, M. Farrokhnia, A. Moradshahi. Quantum chemical analysis of ATP, GTP and related compounds in gas phase. Chem. Soc. 7, 51 (2010).
https://doi.org/10.1007/BF03245859
F. Meurer, H.T Do, G. Sadowski, C. Held. Standard Gibbs energy of metabolic reactions: II. Glucose-6-phosphatase reaction and ATP hydrolysis. Biophys. Chem. A 223, 30 (2017).
https://doi.org/10.1016/j.bpc.2017.02.005
J. Dunn, M.H Grider. Physiology, adenosine triphosphate. In: StatPearls. Treasure Island (FL) (StatPearls Publishing, 2021).
C.H Lee, H.C. Huang, H.F Juan. Reviewing ligand-based rational drug design: The search for an ATP synthase inhibitor. Intern. J. Mol. Sci. 12 (8), 5304 (2011),
https://doi.org/10.3390/ijms12085304
R. Jastrzab, Z. Hnatejko, T. Runka, A. Odanic, L. Lomozika. Stability and mode of coordination complexes formed in the silver (i)/nucleoside systems. New J. Chem. 35, 1672 (2011).
https://doi.org/10.1039/c1nj20230h
F.T. Patrice, L. Zhao, E.K. Fodjo, D.Li, Y. Long. Spectroelectrochemical study of the AMP-Ag+ and ATP-Ag+ complexes using silver mesh electrodes. Analyst. 143, 2342 (2018).
https://doi.org/10.1039/C8AN00097B
S. Santi, A.W. Wahab, I. Raya, A. Ahmad, M. Maming. Synthesis, spectroscopic (FT-IR, UV-visible) study, and HOMO-LUMO analysis of adenosine triphosphate (ATP) doped trivalent terbium. J. Mol ecular Structure 1237, 130398 (2021).
https://doi.org/10.1016/j.molstruc.2021.130398
V.G. Pivovarenko, O.B. Vadzyuk, S.O. Kosterin. Fluorometric detection of adenosine triphosphate with 3-hydroxy-4'-(dimethylamino) flavone in aqueous solutions. J. Fluorescence 16, 9 (2006).
https://doi.org/10.1007/s10895-005-0020-5
V.G. Pivovarenko, O. Bugera, N. Humbert, A.S. Klymchenko, Y. M'ely. A toolbox of chromones and quinolones for measuring a wide range of ATP concentrations. Chem. Eur. J. 23, 11927 (2017).
https://doi.org/10.1002/chem.201702484
D.A. Yushchenko, M.D. Bilokin, O.V. Pyvovarenko, G. Duportail, Y. Me'lyb, V.G. Pivovarenko. Synthesis and fluorescence properties of 2-aryl-3-hydroxyquinolones, a new class of dyes displaying dual fluorescence. Tetrahedron Lett. 47, 905 (2006).
https://doi.org/10.1016/j.tetlet.2005.11.160
L. Liu, L. Zhao, D. Cheng, X. Yao, Y.L. Highly. Highly selective fluorescence sensing and imaging of ATP using a boronic acid groups-bearing polythiophene derivate. Polymers 11, 1139 (2019).
https://doi.org/10.3390/polym11071139
S.O. Kosterin, V.I. Kalchenko, T.O. Veklich et al. Calixarenes as Modulators of ATP-Hydrilizing Systems of Smooth Muscles (Scientific Opinion, 2019), 15, 2.
T.O. Veklich, S.O. Kosterin, R.V. Rodik et al. Effect of calixarene-phosphonic acid on Na+, K+-ATPase activity in plasma membranes of the smooth-muscle cells Ukr. Biochem. J. 78, 70 (2006).
Y. Tian-Ming, Y. Zhi-Feng, W. Li, G. Jin-Ying, Y. SiDe, S. Xian-Fa. Supramolecular interaction between watersoluble cali[4]xarene and ATP-the catalysis of calix[4]arene for hydrolysis of ATP. Spectrochimica Acta Part 58 (14), 3033 (2002).
https://doi.org/10.1016/S1386-1425(02)00029-X
A.V. Lohvyn. O.P. Dmytrenko, M.P. Kulish, O.L. Pavlenko, A.P. Naumenko, A.I. Lesiuk, T.O. Veklich, M.I. Kaniuk. Spectral features of adenosine triphosphate solutions with calix[4]arene C-107. Appl. Nanosci. 13, 4809 (2023).
https://doi.org/10.1007/s13204-022-02623-2
N.A. Goncharenko, O.L. Pavenko, O.P. Dmytrenko. Complexation in aqueous solutions of doxorubicin, bovine serum albumin and gold nanoparticles. Appl. Nanosci. A 10 (8), 2941 (2020).
https://doi.org/10.1007/s13204-019-01060-y
N.A. Goncharenko, O.L. Pavenko, M.P. Kulish et al. Gold nanoparticles as a factor of influence on doxorubicin-bovine serum albumin complex. Appl. Nanosci. A 9 (5), 825 (2019).
https://doi.org/10.1007/s13204-018-0748-2
L.A. Bulavin et al. Heteroassociation of antitumor agent doxorubicin with bovine serum albumin in the presence of gold nanoparticles. J. Mol. Liq. A 284, 633 (2019).
https://doi.org/10.1016/j.molliq.2019.04.017
N.A. Goncharenko, O.P. Dmytrenko, M.P. Kulish et al. Mechanisms of the interaction of bovine serum albumin with anticancer drug gemcitabine. Mol. Cryst. Liq. Cryst. A 701 (1), 59 (2020).
https://doi.org/10.1080/15421406.2020.1732563
O. Dmytrenko, M. Kulish, O. Pavlenko et al. Mechanisms of heteroassociation of ceftriaxone and doxorubicin drugs with bovine serum albumin. Soft Mat. Sys. Biomed. App. A 226, 219 (2022).
https://doi.org/10.1007/978-3-030-80924-9_8
S.F. Sousa, P.A. Fernandes, M.J. Ramos. Protein-ligand docking: Current status and future challenges. Proteins. 65 (1), 15 (2006).
https://doi.org/10.1002/prot.21082
G.M. Morris., R. Huey, W. Lindstrom et al. AutoDock4 and AutoDockTools4: Automated docking with selective receptor flexibility. J. Comput. Chem. Dec 30 (16), 2785 (2009).
https://doi.org/10.1002/jcc.21256
K. Roos, C. Wu, W. Damm et al. OPLS3e: Extending force field coverage for drug-like small molecules J. Chem. Theory and Computatio 15 (3), 1863 (2019).
https://doi.org/10.1021/acs.jctc.8b01026
W.L. Jorgensen, J. Chandrasekhar, J.D. Madura et al. Comparison of simple potential functions for simulating liquid water. J. Chem. Phys. 79 (2), 926 (1983).
https://doi.org/10.1063/1.445869
M.J. Frisch, G.W. Trucks, H.B. Schlegel, G.E. Scuseria, M.A. Rob, J.R. Cheeseman, J.A. Montgomery Jr., T. Vreven, K.N. Kudin, J.C. Burant, J.M. Millam, S.S. Iyengar, J. Tomasi, V. Barone, B. Mennucci, M. Cossi, G. Scalmani, N. Rega, G.A. Petersson, H. Nakatsuji, M. Hada, M. Ehara, K. Toyota, R. Fukuda, J. Hasegawa, M. Ishida, T. Nakajima, Y. Honda, O. Kitao, H. Nakai, M. Klene, X. Li, J.E. Knox, H.P. Hratchian, J.B. Cross, V. Bakken, C. Adamo, J. Jaramillo, R. Gomperts, R.E. Stratmann, O. Yazyev, A.J. Austin, R. Cammi, C. Pomelli, J.W. Ochterski, P.Y. Ayala, K. Morokuma, G.A. Voth, P. Salvador, J.J. Dannenberg, V.G. Zakrzewski, S. Dapprich, A.D. Daniels, M.C. Strain, O. Farkas, D.K. Malick, A.D. Rabuck, K. Raghavachari, J.B. Foresman, J.V. Ortiz, Q. Cui, A.G. Baboul, S. Clifford, J. Cioslowski, B.B. Stefanov, G. Liu, A. Liashenko, P. Piskorz, I. Komaromi, R.L. Martin, D.J. Fox, T. Keith, M.A. Al-Laham, C.Y. Peng, A. Nanayakkara, M. Challacombe, P.M.W. Gill, B. Johnson, W. Chen, M.W. Wong, C. Gonzalez, J.A. Pople. Gaussian 03 (Gaussian, Inc., Wallingford, CT, 2003).
Downloads
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Ліцензійний Договір
на використання Твору
м. Київ, Україна
Відповідальний автор та співавтори (надалі іменовані як Автор(и)) статті, яку він (вони) подають до Українського фізичного журналу, (надалі іменована як Твір) з одного боку та Інститут теоретичної фізики імені М.М. Боголюбова НАН України в особі директора (надалі – Видавець) з іншого боку уклали даний Договір про таке:
1. Предмет договору.
Автор(и) надає(ють) Видавцю безоплатно невиключні права на використання Твору (наукового, технічного або іншого характеру) на умовах, визначених цим Договором.
2. Способи використання Твору.
2.1. Автор(и) надає(ють) Видавцю право на використання Твору таким чином:
2.1.1. Використовувати Твір шляхом його видання в Українському фізичному журналі (далі – Видання) мовою оригіналу та в перекладі на англійську (погоджений Автором(ами) і Видавцем примірник Твору, прийнятого до друку, є невід’ємною частиною Ліцензійного договору).
2.1.2. Переробляти, адаптувати або іншим чином змінювати Твір за погодженням з Автором(ами).
2.1.3. Перекладати Твір у випадку, коли Твір викладений іншою мовою, ніж мова, якою передбачена публікація у Виданні.
2.2. Якщо Автор(и) виявить(лять) бажання використовувати Твір в інший спосіб, як то публікувати перекладену версію Твору (окрім випадку, зазначеного в п. 2.1.3 цього Договору); розміщувати повністю або частково в мережі Інтернет; публікувати Твір в інших, у тому числі іноземних, виданнях; включати Твір як складову частину інших збірників, антологій, енциклопедій тощо, то Автор(и) мають отримати на це письмовий дозвіл від Видавця.
3. Територія використання.
Автор(и) надає(ють) Видавцю право на використання Твору способами, зазначеними у п.п. 2.1.1–2.1.3 цього Договору, на території України, а також право на розповсюдження Твору як невід’ємної складової частини Видання на території України та інших країн шляхом передплати, продажу та безоплатної передачі третій стороні.
4. Строк, на який надаються права.
4.1. Договір є чинним з дати підписання та діє протягом усього часу функціонування Видання.
5. Застереження.
5.1. Автор(и) заявляє(ють), що:
– він/вона є автором (співавтором) Твору;
– авторські права на даний Твір не передані іншій стороні;
– даний Твір не був раніше опублікований і не буде опублікований у будь-якому іншому виданні до публікації його Видавцем (див. також п. 2.2);
– Автор(и) не порушив(ли) права інтелектуальної власності інших осіб. Якщо у Творі наведені матеріали інших осіб за виключенням випадків цитування в обсязі, виправданому науковим, інформаційним або критичним характером Твору, використання таких матеріалів здійснене Автором(ами) з дотриманням норм міжнародного законодавства і законодавства України.
6. Реквізити і підписи сторін.
Видавець: Інститут теоретичної фізики імені М.М. Боголюбова НАН України.
Адреса: м. Київ, вул. Метрологічна 14-б.
Автор: Електронний підпис від імені та за погодження всіх співавторів.
.png){kind=small}
