ДНК-повреждающее действие и индукция апоптоза в клетках карциномы шейки матки под воздействием новых производных фосфониевых солей

##plugins.themes.bootstrap3.article.sidebar##

pdf html html (English)
Опубликован: Mar 28, 2025
DOI: https://doi.org/10.18097/BMCRM00254
Ключевые слова:
фосфониевые соли; апоптоз; повреждение ДНК; клеточный цикл

##plugins.themes.bootstrap3.article.main##

А.П. Любина
Институт органической и физической химии им. А.Е. Арбузова – обособленное структурное подразделение Федерального исследовательского центра «Казанский научный центр Российской академии наук», 420088 Казань, ул. Акад. Арбузова, 8
А.Д. Волошина
Институт органической и физической химии им. А.Е. Арбузова – обособленное структурное подразделение Федерального исследовательского центра «Казанский научный центр Российской академии наук», 420088 Казань, ул. Акад. Арбузова, 8
С.К. Амерханова
Институт органической и физической химии им. А.Е. Арбузова – обособленное структурное подразделение Федерального исследовательского центра «Казанский научный центр Российской академии наук», 420088 Казань, ул. Акад. Арбузова, 8
А.С. Сапунова
Институт органической и физической химии им. А.Е. Арбузова – обособленное структурное подразделение Федерального исследовательского центра «Казанский научный центр Российской академии наук», 420088 Казань, ул. Акад. Арбузова, 8
Д.А. Татаринов
Институт органической и физической химии им. А.Е. Арбузова – обособленное структурное подразделение Федерального исследовательского центра «Казанский научный центр Российской академии наук», 420088 Казань, ул. Акад. Арбузова, 8
В.Ф. Миронов
Институт органической и физической химии им. А.Е. Арбузова – обособленное структурное подразделение Федерального исследовательского центра «Казанский научный центр Российской академии наук», 420088 Казань, ул. Акад. Арбузова, 8

Аннотация

Выявлена высокая цитотоксическая активность (Z)-(2-(2-Гидрокси-5-хлорфенил)-2-фенилэтенил)алкилдифенилфосфоний хлоридов на уровне препарата сравнения доксорубицина. Протестированные фосфониевые соли в большинстве случаев оказались менее токсичными в отношении условно-нормальных клеточных линий. На примере соединения РР8, содержащего октильный радикал при атоме фосфора, показана частичная остановка клеточного цикла в фазе G1, усиленная генерация активных форм кислорода, а также индукция митохондриального апоптоза опухолевых клеток M-HeLa. Экспериментальные данные подтверждаются повышенным уровнем белков р53, р21, H2A.X и каспазы-9, обнаруженным с помощью мультиплексного анализа, и свидетельствуют о возникновении двухцепочечных разрывов ДНК в результате воздействия исследованного соединения. Таким образом, дальнейшие структурные модификации с целью повышения селективности исследуемых соединений позволят рассматривать их в качестве платформы для создания новых эффективных химиотерапевтических агентов.

##plugins.themes.bootstrap3.article.details##

Как цитировать
Любина A., Волошина A., Амерханова S., Сапунова A., Татаринов D., & Миронов V. (2025). ДНК-повреждающее действие и индукция апоптоза в клетках карциномы шейки матки под воздействием новых производных фосфониевых солей. Biomedical Chemistry: Research and Methods, 8(1), e00254. https://doi.org/10.18097/BMCRM00254
Выпуск
Том 8 № 1 (2025)
Раздел
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

Библиографические ссылки

  1. Makimbetov, E.K., Salikhar, R.I., Tumanbaev, A.M., Toktanalieva, A.N.,Kerimov, A.D. (2020) Cancer epidemiology in the world. Modern problems ofscience and education, 2, 168-168. DOI
  2. Global cancer burden growing, amidst mounting need for services. RetrievedSeptember 30, 2024, from: https://www.who.int/news/item/01-02-2024-globalcancer-burden-growing--amidst-mounting-need-for-services
  3. Kaprin, A.D., Starinsky, V.V., Shakhzadova, A.O. (2022). Malignantneoplasms in Russia in 2021 (incidence and mortality). Moscow: PA HertsenMoscow Oncology Research Institute–Branch of the National Medical ResearchRadiological Center. 252 p. ISBN 978-5-85502-280-3
  4. Peyraga, G., Ducassou, A., Arnaud, F.X., Lizée, T., Pouédras, J., Moyal, É.(2021). Radiothérapie et toxicité médullaire: actualités et perspectives. Cancer/Radiothérapie, 25(1), 55-61. DOI
  5. Zhu, S., Wang, X., Jiang, H. (2024). Systematic Reversal of Drug Resistancein Cancer. Targets, 2(3), 250-286. DOI
  6. Pawar, A., Korake, S., Pawar, A., Kamble, R. (2023). Delocalized lipophiliccation triphenyl phosphonium: promising molecule for mitochondria targeting.Current Drug Delivery, 20(9), 1217-1223. DOI
  7. Ibrahim, M.K., Haria, A., Mehta, N.V., Degani, M.S. (2023). Antimicrobialpotential of quaternary phosphonium salt compounds: A review. FutureMedicinal Chemistry, 15(22), 2113-2141. DOI
  8. Nissim, M., Lline-Vul, T., Shoshani, S., Jacobi, G., Malka, E., Dombrovsky,A., Banin, E., Margel, S. (2023). Synthesis and Characterization of DurableAntibiofilm and Antiviral Silane-Phosphonium Thin Coatings for Medical andAgricultural Applications. ACS omega, 8(42), 39354-39365. DOI
  9. Tatarinov, D.A., Kuznetsov, D.M., Voloshina, A.D., Lyubina, A.P., Strobykina,A.S., Mukhitova, F.K., Polyancev, F.M., Mironov, V.F. (2016). Synthesis of2-(2-hydroxyaryl) alkenylphosphonium salts from phosphine oxides via ringclosingring-opening approach and their antimicrobial evaluation. Tetrahedron,72(51), 8493-8501. DOI
  10. Terekhova, N.V., Lyubina, A.P., Voloshina, A.D., Sapunova, A.S., Khayarov,K.R., Islamov, D.R., Usachev, K.S., Evtugyn, V.G., Tatarinov, D.A., Mironov,V.F. (2022). Synthesis, biological evaluation and structure-activity relationshipof 2-(2-hydroxyaryl) alkenylphosphonium salts with potency as anti-MRSAagents. Bioorganic Chemistry, 127, 106030. DOI
  11. Rokitskaya, T.I., Terekhova, N.V., Khailova, L.S., Kotova, E.A., Plotnikov,E.Y., Zorov, D.B., Tatarinov, D.A., Antonenko, Y.N. (2019). Zwitterionicprotonophore derived from 2-(2-hydroxyaryl)alkenylphosphonium as anuncoupler of oxidative phosphorylation. Bioconjugate Chemistry, 30(9), 2435-2443. DOI
  12. IC50 Calculator. Retrieved June 11, 2024, from: https://www.aatbio.com/tools/ic50-calculator
  13. Kho, D., MacDonald, C., Johnson, R., Unsworth, C.P., O’Carroll, S.J.,Du Mez, E., Angel, C.E., Graham, E.S. (2015). Application of xCELLigenceRTCA biosensor technology for revealing the profile and window of drugresponsiveness in real time. Biosensors, 5(2), 199-222. DOI
  14. Terekhova, N.V., Tatarinov, D.A., Shaihutdinova, Z.M., Pashirova, T.N.,Lyubina, A.P., Voloshina, A.D., Sapunova, A.S., Zakharova, L.Ya., Mironov, V.F.(2020). Design and synthesis of amphiphilic 2-hydroxybenzylphosphoniumsalts with antimicrobial and antitumor dual action. Bioorganic & MedicinalChemistry Letters, 30(13), 127234. DOI
  15. Chen, Z., Luo, R., Xu, T., Wang, L., Deng, S., Wu, J., Wang, H., Lin, Y.,Bu, M. (2024). Design, synthesis and antitumor effects of lupeol quaternaryphosphonium salt derivatives. Bioorganic & Medicinal Chemistry, 113, 117934. DOI
  16. Abassi, Y.A., Xi, B., Zhang, W., Ye, P., Kirstein, S.L., Gaylord, M.R.,Feinstein, S.C., Wang, X., Xu, X. (2009). Kinetic cell-based morphologicalscreening: prediction of mechanism of compound action and off-target effects.Chemistry & biology, 16(7), 712-723. DOI
  17. Xie, W., Ye, Y., Shen, A., Zhou, L., Lou, Z., Wang, X., & Hu, J. (2008).Evaluation of DNA-targeted anti-cancer drugs by Raman spectroscopy.Vibrational Spectroscopy, 47(2), 119–123. DOI
  18. Bohgaki, T., Bohgaki, M., Hakem, R. (2010). DNA double-strand breaksignaling and human disorders. Genome integrity, 1, 1-14. DOI
  19. Ramazanov, B.R., Khusnutdinov, R.R., Galembikova, A.R., Dunaev, P.D.,Boichuk S.V. Role of p53 protein in activation of ATM- and PARP-mediatedDNA damage repair (DDR) pathways induced by topoisomerase type IIinhibitors. Kazan medical journal, 97(2), 245-249. DOI
  20. Smith, J., Tho, L.M., Xu, N., Gillespie, D.A. (2010). The ATM–Chk2 andATR–Chk1 pathways in DNA damage signaling and cancer. Advances in cancerresearch, 108, 73-112. DOI
  21. Abbas, I., Badran, G., Verdin, A., Ledoux, F., Roumie, M., Guidice, J.M.L.,Courcot, D., Garçon, G. (2019). In vitro evaluation of organic extractablematter from ambient PM2. 5 using human bronchial epithelial BEAS-2B cells:Cytotoxicity, oxidative stress, pro-inflammatory response, genotoxicity, and cellcycle deregulation. Environmental research, 171, 510-522. DOI
  22. Ismail, I.H., Hendzel, M.J. (2008). The γ‐H2A. X: Is it just a surrogatemarker of double‐strand breaks or much more?. Environmental and molecularmutagenesis, 49(1), 73-82. DOI
  23. Craig, A., Scott, M., Burch, L., Smith, G., Ball, K., Hupp, T. (2003).Allosteric effects mediate CHK2 phosphorylation of the p53 transactivationdomain. EMBO reports, 4(8), 787-792. DOI
  24. Loughery, J., Cox, M., Smith, L.M., Meek, D.W. (2014). Critical role forp53-serine 15 phosphorylation in stimulating transactivation at p53-responsivepromoters. Nucleic acids research, 42(12), 7666-7680. DOI
  25. Liebl, M.C., Hofmann, T.G. (2019). Cell fate regulation upon DNA damage:p53 serine 46 kinases pave the cell death road. Bioessays, 41(12), 1900127. DOI
  26. Karimian, A., Ahmadi, Y., Yousefi, B. (2016). Multiple functions of p21 incell cycle, apoptosis and transcriptional regulation after DNA damage. DNArepair, 42, 63-71. DOI
  27. Liebl, M.C., Hofmann, T.G. (2019). Cell fate regulation upon DNA damage:p53 serine 46 kinases pave the cell death road. Bioessays, 41(12), 1900127. DOI
  28. Reczek, C.R., Chandel, N.S. (2017). The two faces of reactive oxygenspecies in cancer. Annual review of cancer biology, 1(1), 79-98. DOI
  29. Sui, X., Wang, J., Zhao, Z., Liu, B., Liu, M., Liu, M., Shi, C., Feng X., Fu Y.,Shi D., Li S., Qi Q., Xian Mo., Zhao, G. (2024). Phenolic compounds induceferroptosis-like death by promoting hydroxyl radical generation in the Fentonreaction. Communications Biology, 7(1), 199. DOI
  30. Wang, Q.Y., Xu, Y.S., Zhang, N.X., Dong, Z.P., Zhao, B.N., Liu, L.C., Lu T.,Wang, Y. (2020). Phenylboronic ester-modified anionic micelles for ROS-stimuliresponse in HeLa cell. Drug Delivery, 27(1), 681-690. DOI