Ferrosen aktif birimi içeren yeni azin türevlerinin DNA bağlanma, dna kesim ve antioksidan aktivitelerinin incelenmesi

Abstract

Yapay metallonükleazların, gen düzenlenmelerinde, DNA etkileşimlerinde, protein eşleştirmelerde ve kanser tedavilerinde kullanılması üzerine yapılan çalışmalar son zamanlarda oldukça ilgi çekmektedir. Antikanser ilaçların birçoğu farklı şekillerde DNA'ya bağlanak antitümör etkisi gösterirler. Böylece kanserli hücrede DNA çoğalmasını bloke ederek, tümör hücrelerinin büyümesini inhibe ederler. DNA bağlanmasının ve kesmesinin mekanizmasını anlamak, etkili antitümör ilaçlarının dizayn edilmesinin en önemli temelidir. Bu tür ilaçların başarısı, DNA'ya ilgilerine ve bağlanma modlarına bağlıdır. Bu çalışma kapsamında, farklı ferrosen ligandlarının bakır (II) komplekslerinin DNA'ya bağlanma kapasiteleri dana timus DNA'sı kullanılarak UV-Vis absorbsiyon titrasyonları, termal denatürasyon ve yarışmalı etidyum bromür bağlanması yöntemleri kullanılarak incelendi ve komplekslerin DNA'nın baz çiftleri arasına interkalasyon yoluyla yerleştiği belirlendi. Komplekslerin metalonükleaz olarak değerlendirilmeleri için agaroz jel elektroforezi kullanılarak gerçekleştirilen hidrolitik kesim denemelerinde kesim etkinliğinin pH 5 ile pH 7 arasında değerlerde 50 mM Tris-HCl tamponu ile oluşturulan ortamda yüksek olduğu ve nükleaz aktivitesinin konsantrasyon ve iyonik güce bağımlı olduğu ortaya konuldu. K4 kompleksi dışında; H2O2 (0.4 M), askorbik asit (2.5 mM) ve merkaptoetanol (0.4 M) gibi çeşitli aktivatörlerin varlığında gerçekleştirilen kesim denemelerinde önemli ölçüde artmış aktivite belirlendi. K1, K2 ve K5 komplekslerin nükleaz aktivitesinin ışık etkisiyle uyarıldığı belirlendi. K4 ve K5 düşük 2,2-Difenil-2-pikril-hidrazil (DPPH) radikal süpürme aktivitesi gösterirken, diğer bileşikler yüksek süpürme aktivitesi gösterdi. Bununla birlikte, özellikle K1'de belirgin olmak üzere (SC50= 3.1 µM), tüm bileşiklerde yüksek süperoksit dismutaz (SOD) akitivitesi belirlendi.

Studies about artificial metallonucleases have attract more attention because of their potential usage in gene regulation, mapping of protein and DNA interactions, probing of DNA specific structures, and for cancer therapy. Many anticancer drugs exert their antitumor effects through binding to DNA in various ways, thereby blocking the replication of DNA and inhibiting the growth of tumor cells. The understanding of DNA binding and cleavage is the basis for the design of new, efficient antitumor drugs, their effectiveness depending on the binding mode and affinity towards DNA. In this study, the DNA-binding capacities of the copper(II) complexes of different ferrocene ligands were investigated with the UV-Vis absorption titrations, thermal denaturation and competitive ethidium bromide binding methods using calf thymus DNA. Our results demostrated that the compounds can intercalate into the stacked base pairs of DNA. For the evaluation of the complexes as metalonuclease, hydrolytic cleavage assays were performed by using agarose gel electrophoresis. It was introduced that the cleavage efficiencies were high in the medium with the 50 mM Tris-HCl buffer between pH 5 and pH 7, and nuclease activities were concentration and ionic strength dependent. Remarkably increased activity was determined in cleavage experiments performed in the presence of various activators such as H2O2 (0.4 M), ascorbic acid (2.5 mM) and mercaptoethanol (0.4 M) except for K4. It was determined that nuclease activities of K1, K2 and K5 complexes did induce in the effect of light. K4 and K5 compounds showed low scavenging activity of 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) radical while the other compounds showed high scavenging activity. Besides, high scavenging capabilities of superoxide dismutase (SOD) activity were determined in all compounds, especially K1 (SC50= 3.1µM).