Открытый доступ
Доступ платный или только для подписчиков
Применимость рекомбинантных lux-биосенсоров для выявления некоторых механизмов антибактериальной активности направленно синтезированных производных 2-((2-оксо-3-фенил-2H- [1, 2, 4]триазино[2, 3-c]хиназолин-6-ил)тио)уксусной кислоты
Аннотация
DOI: 10.30906/2073-8099-2020-12-5-26-32
Изучена антибактериальная активность 14 производных 2-((2-оксо-3-фенил-2H-[1, 2, 4]триазино[2, 3-c]хиназолин-6-ил)тио]уксусной кислоты (NKV) с использованием рекомбинантных люминесцентных штаммов E. coli MG1655 с плазмидами типов pXen7-lux [контроль общей (интегральной) токсичности], pRecA-lux и pColD-lux (детекция ДНК-тропных агентов), pKatG-lux и pSoxS-lux (регистрируют ответ клетки на окислительный стресс), pGrpE-lux и pIbpA-lux (детектируют вещества, повреждающие белки) и pFabA-lux (выявляет соединения, повреждающие мембраны клеток). При воздействии производными NKV на рекомбинантный штамм E. coli MG1655 (Xen`::lux) выявлено ингибирование люминесценции тест-штамма от 24 до 98 % от контрольных значений. Полученные результаты показали, что 4 соединения (NKV-48, -49, -54, -67) не вызывали увеличения свечения ни у одного из использованных рекомбинантных штаммов E. coli. Данные вещества имеют иные механизмы антибактериальных эффектов, которые не связаны с влиянием на ДНК, белки и мембраны клеток, и не способны продуцировать свободные радикалы, вызывающие окислительный стресс у клеток. Антибактериальный эффект для производных NKV-44, -45 связан с их ДНК-тропным действием. Фактор индукции (ФИ) = 3,69 и 5,15 соответственно при контакте с штаммом E. coli MG1655 (Rec`::lux). Производное NKV-45 характеризовалось ФИ = 2,71 при контакте с E. coli MG1655 (Col`::lux). Антибактериальное действие производных NKV-42, -44 – 46, -50 – 53 вызвано активацией окислительных процессов. Вещества NKV-47, -51 характеризовал ФИ = 22,65 и 1,37 соответственно при контакте с lux-биосенсором, содержащим pIbpA-lux, а также ФИ = 1,59 для производного NKV-51 при контакте с E. coli MG1655 (Grp`::lux). Производные NKV-42, -43, -46 и -53 оказывали повреждающее действие на клеточные мембраны.
Ключевые слова
Ссылки
Alexander J. C., Salazar D. E. Modern drug discovery and development / D. Robertson, G. H. Williams. Clinical and Translational Science. Part VII: Human Pharmacology (ed. by David Robertson and Gordon H. Williams). — Elsevier Inc., 2017. Ch. 25. P. 719 — 743.
Keusgen M. Biosensors: new approaches in drug discovery / Naturwissenschaften. 2002. V. 89 № 10. P. 433 – 444.
Daniela D., Mazzei F. Biosensors for drug analysis / Caroli S., Zaray G. Analytical Techniques for Clinical Chemistry: Methods and Applications (ed. by Sergio Caroli and Gyula Zaray). — John Wiley & Sons, Inc., 2012. Ch. 9. P. 455 – 478.
Xiaoyan Y. Ma, Xiaochang C. Wang, Huu Hao Ngo, Wenshan Guo, Maoni N. Wu, Na Wang. Bioassay based luminescent bacteria: Interferences, improvements, and applications / Sci. Total Environ. 2014. V. 468. P. 1 – 11.
Jung Y., Park C. B., Kim Y., Kim S., Pflugmacher S., Baik S. Aquatic environment: potential of a luminous microbial array for toxicity risk assessment (lumimara) on testing for surface-coated silver nanoparticles / Int. J. Environ. Res. Public Health. 2015. V. 12. № 7. P. 8172 – 8186.
Parsajoo J-m., Elkaoutit K. M. Biosensors for drug testing and discovery / Woodhead Publ. Ser. Biomater. 2012. № 45. Ch. 9. P. 233 – 263.
Kurvet I., Ivask A., Bondarenko O., Sihtm?e M., Kahru A. LuxCDABE—Transformed constitutively bioluminescent Escherichia coli for toxicity screening: Comparison with naturally luminous Vibrio fischeri / Sensors (Basel). 2011. V. 11. № 8. P. 7865 – 7878.
Котова В. Ю., Рыженкова К. В., Манухов И. В., Завильгельский Г. Б. Индуцируемые специфические lux-биосенсоры для детекции антибиотиков: конструирование и основные характеристики / Приклад. биохим. и микробиол. 2014. Т. 50. № 1. С. 112 – 117.
Завильгельский Г. Б., Котова В. Ю., Хрульнова С. А., Манухов И. В. Оценка токсического действия наноматериалов на живые организмы / Биотехнология. 2013. № 6. С. 8 – 17.
Carola Gregor, Klaus C. Gwosch, Steffen J. Sahl, and Stefan W. Hell. Strongly enhanced bacterial bioluminescence with the ilux operon for single-cell imaging / PNAS. 2018 V. 115. № 5. P. 962 – 967.
Gui Q., Lawson T., Shan S., Yan L., Liu Y. The application of whole cell-based biosensors for use in environmental analysis and in medical diagnostics / Sensors (Basel). 2017. V. 17 № 7. pii: E1623.
Игонина Е. В., Марсова М. В., Абилев С. К. Lux-¬биосенсоры: скрининг биологически активных соединений на генотоксичность / Экол. генетика. 2016. Т. 14. № 4. С. 52 — 62.
Dan Close, Tingting Xu, Abby Smartt, Alexandra Rogers, Robert Crossley, Sarah Price, Steven Ripp and Gary Sayler. The evolution of the bacterial luciferase gene cassette (lux) as a real-time bioreporter / Sensors (Basel). 2012. V. 12. № 1. P. 732 – 752.
Kovalenko S. I., Nosulenko I. S., Alexey Y., Berest G. G., Antypenko L. N., Antypenko A. N., Katsev A. M. Substituted 2-((2-oxo-2H-[1, 2, 4]triazino[2, 3-c]quinazolin-6-yl)thio)acetamides with thiazole and thiadiazole fragments: Synthesis, physicochemical properties, cytotoxicity, and anticancer activity / Sci. Pharm. 2012. V. 80. № 4. P. 837 – 865.
Nosulenko I. S., Voskoboynik O. Y., Kovalenko S. I., Sinyak R. S., Berest G. G., Safronyuk S. L., Kamyshnyi O. M., Polishchuk N. M., Katsev A. M. Synthesis and antimicrobial activity of 6-thioxo-6,7-dihydro-2h-[1, 2, 4]triazino [2, 3-c]- quinazolin-2-one derivatives / Sci. Pharm. 2014. V. 82. № 3. P. 483 – 500.
Кацев А. М., Шандровская А. С., Абдураманова Э. Р. Оптимизация выбора органических растворителей для проведения скринигового биотестирования лекарственных веществ / Запорожский мед. журн. 2011. Т. 13. № 1. С. 083 – 086.
Сафронюк С. Л., Крамарь Т. В., Назаренко М. В. Оценка влияния заместителей в гетерофункциональных производных 1,2,4-триазинохиназолинтоиуксусной кислоты на биолюминесценцию бактерий / Вестн. Томского ГУ. Химия. 2016. № 4. С. 39 – 49.
Ссылки
- Ссылки не определены.
** ** ** ** ** **
ISSN: 2073-8099
** ** ** ** ** **
Подписаться на наши издания Вы можете через почтовые каталоги Объединенный каталог «Пресса России» «Урал Пресс», «Ивис», «Прессинформ» и «Профиздат».
Наши партнеры:
iIPhEB - Международная выставка и форум по фармацевтике и биотехнологиям, 2–4 апреля 2024