Interaction of the Anticancer Drug Abiraterone with dsDNA

Autor: Pronina, V.V., Agafonova, L.E., Masamrekh, R.A., Kuzikov, A.V., Shumyantseva, V.V.
Rok vydání: 2022
Předmět:
Zdroj: Biomedical Chemistry: Research and Methods
ISSN: 2618-7531
DOI: 10.18097/bmcrm00174
Popis: The electroanalytical characteristics of double-stranded DNA (dsDNA) and the complex of dsDNA and the antitumor drug abiraterone acetate (AA) were studied by differential pulse voltammetry. The effect of abiraterone acetate on dsDNA was shown, which was registered by alteration the intensity of electrochemical oxidation of purine heterocyclic bases guanine and adenine using screen printed electrodes modified with functionalized carbon nanotubes. The binding constants (Kb) of the [dsDNA-AA] complex for guanine and adenine were 1.63×104 M-1 and 1.93×104 M-1, respectively. The electrochemical coefficients of the toxic effect were calculated as the ratio of the intensity of the electrochemical oxidation signals of guanine and adenine, in the presence of abiraterone acetate to the intensity of the electrooxidation signals of these nucleobases without drug (%). At concentrations of abiraterone acetate exceeding 60 μM, a decrease in the currents of electrochemical oxidation of guanine and adenine by 50% or more is recorded. Based on the analysis of electrochemical parameters and values ​​of binding constants, an assumption was made about the mechanism of interaction of abiraterone acetate with DNA, mainly due to the formation of hydrogen bonds with the minor groove. An electrochemical DNA biosensor was first used to study the mechanism of interaction of the anticancer drug abiraterone acetate with dsDNA.
Методом дифференциально-импульсной вольтамперометрии исследованы электроаналитические характеристики двухцепочечной ДНК (дцДНК) и комплекса дцДНК и противоопухолевого препарата ацетата абиратерона (АА). Показано влияние ацетата абиратерона на дцДНК, регистрируемое по изменению интенсивности электрохимического окисления пуриновых гетероциклических азотистых оснований гуанина и аденина с использованием печатных электродов, модифицированных функционализированными углеродными нанотрубками. Константы связывания (Кb) комплекса [дцДНК-АА], для гуанина и аденина, составили 1.63×104 М-1 и 1.93×104 М-1, соответственно. Рассчитаны электрохимические коэффициенты токсического эффекта как отношение интенсивности сигналов электроокисления гуанина и аденина, входящих в состав дцДНК, в присутствии ацетата абиратерона к интенсивности сигналов электроокисления этих азотистых оснований без лекарства (%). При концентрациях ацетата абиратерона, превышающих 60 мкМ, регистрируется снижение токов электрохимического окисления гуанина и аденина на 50% и более. На основании анализа электрохимических параметров и значений констант связывания сделано предположение о механизме взаимодействия ацетата абиратерона с ДНК преимущественно за счет образования водородных связей с малой бороздкой. Электрохимический ДНК-биосенсор был впервые использован для исследования механизма взаимодействия противоопухолевого препарата ацетата абиратерона с дцДНК.
Databáze: OpenAIRE