Сотрудники лаборатории «Физическая химия супрамолекулярных систем на основе макроциклических соединений и полимеров» Института химии растворов им. Г.А. Крестова РАН (Иваново)  активно изучают свойства супрамолекулярных и биомиметических систем на основе макрогетероциклических соединений.

Одним из аспектов данной работы является изучение влияния природы порфириновых соединений на интеркаляцию между азотистыми основаниями ДНК, что позволит решить проблему низкой селективности известных интеркаляторов. Изменения, вызываемые в структуре ДНК при интеркаляции порфиринов, а также способность порфиринов генерировать активные формы кислорода под действием света, позволяет использовать порфирины не только как цитостатики, влияющие на рост и деление клеток, но и как фотосенсибилизаторы. Новаторский подход для повышения селективности взаимодействия интеркалятов с ДНК рассмотрен в статье, которая опубликована в International Journal of Biological Macromolecules.

«В научной статье был предложен новый катионный порфирин, модифицированный остатком азотистого основания ДНК — аденином. Введение несимметричного заместителя в молекулу порфирина, способного к образованию пи-пи и Н-связей с „вывернутым“ основанием может обеспечить стабильность и необратимость нарушения стекинга. Было доказано, что синтезированный порфирин образует комплексы с нуклеиновыми кислотами, интрекалируя не только в области, обогащённые GC парами, но и способен интеркалировать в AT-регионы. Таким образом, в процессе работы удалось получить объёмный порфирин, способный к встраиванию в АТ-области и вызывающий существенные нарушения в конформации нуклеиновой кислоты», — отмечает заведующая лабораторией Наталья Лебедева.

C прикладной точки зрения полученные результаты могут стать основой для создания новых препаратов для лечения онкологических, вирусных заболеваний и бактериальных инфекций. Причем в отличие от известных интеркаляторов, которые только ингибируют процессы репликации и транскрипции ДНК, порфириновые интеркаляторы при фотооблучении будут вызывать необратимое повреждение ДНК. Последний аспект чрезвычайно важен в практическом плане в свете ежегодно возрастающей антибиотикорезистентности.

Данные исследования по повышению селективности связывания порфиринов с нуклеиновыми кислотами поддержаны грантом Российского научного фонда.

Источник: пресс-служба Минобрнауки России.