(+)-Duocarmycın antibiyotiği analoglarının sentezlenmesi ve DNA üzerine etkilerinin araştırılması

Abstract

Son zamanlarda, tanıma, bağlanma, modifiye etme, kesme ve çapraz bağlanma yoluyla DNA ile etkileşen küçük moleküllere ilgi artmış ve bu moleküller kimya, biyoloji ve tıp alanlarında ilgi çekici projelerin araştırma konusu olmuştur. CC-1065 ve Duocarmycin gibi antitümör antibiyotiklerin DNA küçük oluğuna bağlandığı bilinmektedir. CC-1065 antibiyotiği bilinen en toksik antitümör antibiyotiktir. Bu antibiyotikle yapısal olarak çok benzeyen Duocarmycin gibi bazı antibiyotiklerin toksik etkisinin daha az olması bizi Duocarmycin analoglarını sentezlenmeye yöneltmiştir.Bu çalışmada (+)-Duocarmycin A ve SA antibiyotiklerinin yapısında bulunan indol-2-karboksilik asit molekülünün, C-5 karbonunda tersiyer amino fonksiyonel gruba sahip suda çözünebilen üç farklı analogu sentezlendi. Sentezlenen ligandların DNA kesim etkileri bakır varlığında ve yokluğunda, Agaroz Jel Elektroforezi tekniği ile pBluescript M13+ plazmid DNA (3.2 kb) ve Calf Thymus DNA (8-15 kb) kullanılarak belirlendi. Ligantların (1-3) konsantrasyona ve zamana bağlı olarak DNA kesimine sebep olduğu, bakır varlığında DNA kesiminin arttığı ve ligand 1'in kesim etkisinin diğer ligantlara oranla daha fazla olduğu tespit edildi. DNA kesiminde reaktif oksijen türlerinin etkisini araştırmak için reaksiyonlar histidin, tiyoüre, TEMPO ve DMSO varlığında tekrarlandı ve bu radikal söndürücülerin DNA kesimini inhibe ettiği gözlemlendi. Bu sonuç kesimde reaktif oksijen türlerinin etkili olduğunu göstermektedir.

Binding studies of small molecules to DNA are very important in the development of DNA molecular probes and new therapeutic reagents. In recent years, small molecules that interact with DNA through recognition, binding, modifying, cleaving and crosslinking have attracted great interest and had been challenging project in the research fields of chemistry, biology, and medicine. Therefore, the design of small compounds able to bind and cleave DNA at physiological conditions is of great interest for the development of novel therapeutic agents. CC-1065 and duocarmycin antitumor antibiotics are specifically bind to double strand DNA. Duocarmycin have similar structure to the CC-1065. However it is not very toxic. In this study, three water-soluble DNA-binding subunits, indole-2-carboxylic acid hydrochlorides bearing a substituent with a tertiary amino functionality at C-5 were synthesised. DNA cleavege aktivity of this ligands were checked in the absence and presence of Cu (II) ions on pBluescript M13+ plazmid DNA (3.2 kb) and Calf Thymus DNA (8-15 kb).The ligands (1-3) showed concentration and time dependent DNA cleavage activity. The DNA cleavage activity of 1 is significantly better than the ligands (2, 3). To verify if reactive oxygen species involved in the mechanism of DNA cleavage, the experiments were carried out in the presence of histidine, thiourea, TEMPO and DMSO. It has been found that DNA cleavage was inhibited in the presence of these radical scavengers. This finding indicated that ROS plays a key role in the DNA cleavage.