DNA-Binding Properties of Bis- N -substituted Tetrandrine Derivatives.

Autor: González-Martínez SM; Departamento de Investigación en Polímeros y Materiales, Universidad de Sonora, Rosales y Encinas s/n, Col. Centro, CP 83000 Hermosillo, Sonora, México., Valencia-Ochoa DP; Departamento de Ciencias Naturales y Matemáticas, Facultad de Ingeniería y Ciencias, Pontificia Universidad Javeriana, Calle 18 No. 118-250, CP 760031 Cali, Colombia., Gálvez-Ruiz JC; Departamento de Ciencias Químico Biológicas, Universidad de Sonora, Rosales y Encinas s/n, Col. Centro, CP 83000 Hermosillo, Sonora, México., Leyva-Peralta MA; Departamento de Ciencias Químico Biológicas y Agropecuarias, Universidad de Sonora, Ave. Universidad e Irigoyen s/n, CP 83621 H. Caborca, Sonora, México., Juárez-Sánchez O; Departamento de Investigación en Física, Universidad de Sonora, Rosales y Encinas s/n, Col. Centro, CP 83000 Hermosillo, Sonora, México., Islas-Osuna MA; Laboratorio de Biología Biomolecular, Centro de Investigación en Alimentación y Desarrollo, A. C., Gustavo Enrique Astiazaran Rosas, No. 46., CP 83304 Hermosillo, Sonora, México., Calvillo-Páez VI; Departamento de Investigación en Polímeros y Materiales, Universidad de Sonora, Rosales y Encinas s/n, Col. Centro, CP 83000 Hermosillo, Sonora, México., Höpfl H; Centro de Investigaciones Químicas, Instituto de Investigación en Ciencias Básicas y Aplicadas, Universidad Autónoma del Estado de Morelos, Av. Universidad 1001, CP 62209 Cuernavaca, Morelos, México., Íñiguez-Palomares R; Departamento de Física, Universidad de Sonora, Rosales y Encinas s/n, Col. Centro, CP 83000 Hermosillo, Sonora, México., Rocha-Alonzo F; Departamento de Ciencias Químico Biológicas, Universidad de Sonora, Rosales y Encinas s/n, Col. Centro, CP 83000 Hermosillo, Sonora, México., Ochoa Lara K; Departamento de Investigación en Polímeros y Materiales, Universidad de Sonora, Rosales y Encinas s/n, Col. Centro, CP 83000 Hermosillo, Sonora, México.
Jazyk: angličtina
Zdroj: ACS omega [ACS Omega] 2022 May 03; Vol. 7 (19), pp. 16380-16390. Date of Electronic Publication: 2022 May 03 (Print Publication: 2022).
DOI: 10.1021/acsomega.2c00225
Abstrakt: A series of bis- N -substituted tetrandrine derivatives carrying different aromatic substituents attached to both nitrogen atoms of the natural alkaloid were studied with double-stranded model DNAs (dsDNAs) to examine the binding properties and mechanism. Variable-temperature molecular recognition studies using UV-vis and fluorescence techniques revealed the thermodynamic parameters, Δ H , Δ S , and Δ G , showing that the tetrandrine derivatives exhibit high affinity toward dsDNA ( K ≈ 10 5 -10 7 M -1 ), particularly the bis(methyl)anthraquinone (BAqT) and bis(ethyl)indole compounds (BInT). Viscometry experiments, ethidium displacement assays, and molecular modeling studies enabled elucidation of the possible binding mode, indicating that the compounds exhibit a synergic interaction mode involving intercalation of one of the N -aryl substituents and interaction of the molecular skeleton in the major groove of the dsDNA. Cytotoxicity tests of the derivatives with tumor and nontumor cell lines demonstrated low cytotoxicity of these compounds, with the exception of the bis(methyl)pyrene (BPyrT) derivative, which is significantly more cytotoxic than the remaining derivatives, with IC 50 values against the LS-180, A-549, and ARPE-19 cell lines that are similar to natural tetrandrine. Finally, complementary electrochemical characterization studies unveiled good electrochemical stability of the compounds.
Competing Interests: The authors declare no competing financial interest.
(© 2022 The Authors. Published by American Chemical Society.)
Databáze: MEDLINE