В статье представлены результаты исследований комплексообразования трикарбоцианиновых красителей с белками плазмы крови с помощью электрофореза в полиакриламидном геле. Основная полоса поглощения исследуемых красителей находится в ближней ИК-области, что затрудняет их визуальное обнаружение на электрофореграмме. В связи с этим определение локализации красителей осуществлялось по их флуоресценции с помощью лазерного флуоресцентного спектрометра. Для сканирования гелей с координатной привязкой использовалось устройство, представляющее собой платформу, перемещаемую микрометрическими винтами, на которой перпендикулярно плоскости измерения закреплялся держатель оптоволокна спектрометра. Сканирование гелей проводили до стадии окрашивания и визуализации белков, во время которой обнаруживалась необратимая деструкция трикарбоцианиновых красителей. Координаты фиксировались относительно границ гелей, что позволяло совместить на электрофореграмме распределение белков и индотрикарбоцианиновых красителей. Белки в комплексах с красителями идентифицировали по их молекулярной массе. На примере исследования с использованием гель-электрофореза растворов сыворотки крови человека и бычьего сывороточного альбумина, окрашенных трикарбоцианиновыми красителями, показана возможность обнаружения и идентификации комплексов красителей с белками сыворотки крови. В результате было обнаружено, что трикарбоцианиновые красители с хлорзамещенным ортофениленовым мостиком способны образовывать ковалентные комплексы с альбумином и аполипопротеином A-I, основным структурным элементом липопротеинов высокой плотности. Было показано, что полиэтиленгликоли с молекулярной массой 300 Да на концевых группах красителей не влияют на это свойство.
трикарбоцианиновые красители, комплексообразование, белки плазмы крови, гель-электрофорез, лазерно-индуцированная флуоресцентная спектроскопия
1. Lugovski A.А., Samtsov M.P., Kaplevsky K.N. et al. Novel indotricarbocyanine dyes covalently bonded to polyethylene glycol for theranostics. Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry, 2016, vol. 316, pp. 31-36.
2. Белько Н.В., Хлудеев И.И., Зорин В.П. и др. Влияние комплексообразования с белками плазмы крови на спектральные характеристики трикарбоцианиновых красителей. Весцi БДПУ. Серыя 3. Фізіка. Матэматыка. Інфарматыка. Біялогія. Геаграфія, 2018, т. 1, с. 14-20. @@Belko N.V., Khludeev I.I., Zorin V.P. et al. Effect of complexation with blood plasma proteins on the spectral characteristics of tricarbocyanine dyes. Vesci BDPU. Gray 3. Physics. Matemataka. Іnfarmatika. Bialogia. Geography, 2018, vol. 1, pp. 14-20. (In Russ.)
3. Hames B.D. Gel electrophoresis of proteins: a practical approach. Oxford, OUP, 1998, vol. 197.
4. Hamada A., Sharma R., Du Plessis S.S. et al. Two-dimensional differential in-gel electrophoresis-based proteomics of male gametes in relation to oxidative stress. Fertility and sterility, 2013, vol. 99, no. 5, pp. 1216-1226.
5. Tillement J.P., Houin G., Zini R. et al. The binding of drugs to blood plasma macromolecules: Recent advances and therapeutic significance. Adv. Drug Res., 1984, vol. 13, pp. 59-94.
6. Quinlan G.J, Martin G.S., Evans T.W. Albumin: biochemical properties and therapeutic potential. Hepatology, 2005, vol. 41, no. 6, pp. 1211-1219.
7. Ермалицкий Ф.А., Радько А.Е., Каплевский К.Н. и др. Спектрометрический комплекс для фотохимиотерапии с мощным светодиодом. Лазерная и оптико-электронная техника, 2008, с. 254-263. @@Ermalitsky F.A., Radko A.E., Kaplevsky K.N. et al. Spectrometric complex for photochemotherapy with a powerful light-emitting diode. Laser and optoelectronic engineering, 2008, pp. 254-263. (In Russ.)
8. Белько Н.В., Самцов М.П., Луговский А.П. Управление Н*- и J-агрегацией индотрикарбоцианинового красителя в водных растворах неорганических солей. Журнал Белорусского государственного университета. Физика, 2020, vol. 2, pp. 19-27. @@Belko N.V., Samtsov M.P., Lugovsky A.P. Control of Н * - and J-aggregation of indotricarbocyanine dye in aqueous solutions of inorganic salts. Journal of the Belarusian State University. Physics, 2020, vol. 2, pp. 19-27. (In Russ.)
9. Тарасов Д.С., Каплевский К.Н., Самцов М.П. и др. Анализ спектральных свойств многокомпонентных растворов нового индотрикарбоцианинового красителя. Вестник БГУ, 2015, cер. 1, № 2, с. 8-12. @@Tarasov D.S., Kaplevsky K.N., Samtsov M.P. and other Analysis of the spectral properties of multicomponent solutions of a new indotricarbocyanine dye. Bulletin of BSU, 2015, vol. 1, no. 2, pp. 8-12. (In Russ.)
10. Кузьмин В.А., Дурандин Н.А., Лисицына Е.С. и др. Спектрально-кинетические характеристики комплексообразования между индотрикарбоцианином и альбумином. Докл. РАН, 2015, т. 462, № 2, с. 182-184. @@Kuzmin V.A., Durandin N.A., Lisitsyna E.S. et al. Spectral and kinetic characteristics of complexation between indotricarbocyanine and albumin. Dokl. RAS, 2015, vol. 462, no. 2, pp. 182-184. (In Russ.)
11. Awasthi K., Nishimura G. Modification of near-infrared cyanine dyes by serum albumin protein. Photochemical & Photobiological Sciences, 2011, vol. 10, no. 4, pp. 461-463.
12. Usama S.M., Lin C-M., Burgess K. On the Mechanisms of Uptake of Tumor-Seeking Cyanine Dyes. Bioconjugate Chem., 2018, vol. 29, no. 11, pp. 3886-3895.
13. van der Vorst E.P.C. High-density Lipoproteins and Apolipoprotein A1. Vertebrate and Invertebrate Respiratory Proteins, Lipoproteins and other Body Fluid Proteins. Springer, Cham., 2020, vol. 94, pp. 399-420.
14. Cameron S.J., Morrell C.N., Bao C. A novel anti-inflammatory effect for high density lipoprotein. PLoS One, 2015, vol. 10, no. 12, e0144372.
15. Kim J.Y., Kim S.M., Kim S.J. et al. Consumption of policosanol enhances HDL functionality via CETP inhibition and reduces blood pressure and visceral fat in young and middle-aged subjects.International journal of molecular medicine, 2017, vol. 39, no. 4, pp. 889-899.
