zhpsЖурнал прикладной спектроскопииZhurnal Prikladnoii Spektroskopii0514-7506B. I. Stepanov Institute of Physics of the National Academy of Scienceszhps-1529Research ArticleСПЕКТРОСКОПИЯ В БИОЛОГИИ И МЕДИЦИНЕSPECTROSCOPY IN BIOLOGY AND MEDICINEФотофизические свойства индотрикарбоцианиновых красителей при комплесообразовании с липид-переносящим белком Ns-LTP1Photophysical Properties of Indotricarbocianine Dyes when Complexed with the Lipid Transfer Protein Ns-LTP1ТарасовД. С.TarasovD. S.

Минск

Minsk

tarasovds@bsu.byСамцовМ. П.SamtsovM. P.

Минск

Minsk

ОщепковаЮ. И.OshchepkovaYu. I.

Ташкент

Tashkent

ЛуговскийА. П.LugovskiA. P.

Минск

Minsk

ВоропайЕ. С.VoropayE. S.

Минск

Minsk

Институт прикладных физических проблем им. А. Н. Севченко; Белорусский государственный университетБеларусьA. N. Sevchenko Institute for Applied Physical Problems of Belarusian State University; Belarusian State UniversityBelarusИнститут прикладных физических проблем им. А. Н. СевченкоРоссияA. N. Sevchenko Institute for Applied Physical Problems of Belarusian State UniversityRussian FederationИнститут биоорганической химии АН РУзУзбекистанInstitute of Bioorganic Chemistry, Academy of Sciences of UzbekistanUzbekistanБелорусский государственный университетБеларусьBelarusian State UniversityBelarus202427042024912273280Copyright © Тарасов Д.С., Самцов М.П., Ощепкова Ю.И., Луговский А.П., Воропай Е.С., 20242024Тарасов Д.С., Самцов М.П., Ощепкова Ю.И., Луговский А.П., Воропай Е.С.Tarasov D.S., Samtsov M.P., Oshchepkova Y.I., Lugovski A.P., Voropay E.S.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://zhps.ejournal.by/jour/article/view/1529

Исследовано взаимодействие индотрикарбоцианиновых красителей с липид-переносящим белком Ns-LTP1 в натрий-калиевом фосфатном буфере с рН 7.4 (ФСБ). Показано, что ортофениленовый мостик с хлором в мезоположении красителя неэффективен в качестве линкера в отношении белковых макромолекул, которые не имеют свободного остатка цистеина. Для получения комплекса индотрикарбоцианинового красителя с белком Ns-LTP1 осуществлена модификация индотрикарбоцианинового красителя в N-гидроксисукцинимидный эфир. В результате смешивания в двухфазной системе белка в ФСБ и активированного эфира красителя в 1,2-дихлорэтане получен комплекс молекул красителя с белком Ns-LTP1. При образовании комплекса наблюдается увеличение полуширины спектра поглощения с 56 до 61 нм, длительности затухания флуоресценции с 0.3 до 0.5 нс и степени поляризации с 27 до 31 %. Установлено, что соляная кислота при концентрациях, эквивалентных ее содержанию в желудочном соке (0.1—0.5 %), приводит к необратимой деструкции красителя. При терапии эрозивно-язвенных поражений с пероральным введением комплекса могут быть использованы капсулы, которые выдерживают кислотность желудочного сока и растворяются в кишечнике.

The paper presents the results of studies of the interaction of indotricarbocyanine dyes with the lipid transfer protein Ns-LTP1 in Dulbecco’s phosphate-buffered saline (PBS). It has been shown that the orthophenylene bridge with chlorine in the meso position of the dye is not effective as a linker for protein macromolecules that do not have a free cysteine residue. To obtain a complex of indotricarbocyanine dye with the Ns-LTP1 protein, the indotricarbocyanine dye has been modified into N-hydroxysuccinimide ester. As a result of mixing in a two-phase system – the protein in PBS and the activated dye ester in 1,2-dichloroethane – a complex of dye molecules with the Ns-LTP1 protein has been obtained. Upon formation of the complex, an increase in the half-width of the absorption spectrum from 56 to 61 nm, an increase in fluorescence decay time from 0.3 to 0.5 ns, and an increase in its degree of polarization from 27 to 31% are observed. It has been established that hydrochloric acid at concentrations being equivalent to its content in gastric juice (0.1–0.5%) leads to irreversible destruction of the dye. When treating erosive and ulcerative lesions with oral administration of the complex, capsules that can withstand stomach acid and dissolve in the intestines can be used.

индотрикарбоцианиновые красителилипид-переносящий белок NsLTP1фотофизические свойствакомплексообразованиеindotricarbocyanine dyeslipid transfer protein NsLTP1photophysical propertiesРабота выполнена при финансовой поддержке Белорусского республиканского фонда фундаментальных исследований (договор Ф22УЗБ-044 от 04.05.2022) и ГПНИ (задание 3.03 “Конвергенция2025”, задание 1.6 “Фотоника и электроника для инноваций”).ReferencesП. И. Толстых, В. А. Дербенев, И. Ю. Кулешов, А. М. Азимшоев, О. Б. Тамразова, А. С. Романова, Т. И. Караханов, А. Б. Соловьева. Хирургия. Журнал им. Н. И. Пирогова, № 12 (2010) 17—22П. И. Толстых, В. А. Дербенев, И. Ю. Кулешов, А. М. Азимшоев, О. Б. Тамразова, А. С. Романова, Т. И. Караханов, А. Б. Соловьева. Хирургия. Журнал им. Н. И. Пирогова, № 12 (2010) 17—22А. В. Ищук, С. И. Леонович. Новости хирургии, 16, № 1 (2008) 44—54А. В. Ищук, С. И. Леонович. Новости хирургии, 16, № 1 (2008) 44—54T. Dai, Y. Y. Huang, M. R. Hamblin. Photodiagnosis and Photodynamic Therapy, 6, N 3-4 (2009) 170—188, https://doi.org/10.1016/j.pdpdt.2009.10.008T. Dai, Y. Y. Huang, M. R. Hamblin. Photodiagnosis and Photodynamic Therapy, 6, N 3-4 (2009) 170—188, https://doi.org/10.1016/j.pdpdt.2009.10.008R. E. Saxton, M. Huang, C. Foote. Proc. Annu. Meet. Am. Assoc. Cancer Res., 34 (1993) A2131R. E. Saxton, M. Huang, C. Foote. Proc. Annu. Meet. Am. Assoc. Cancer Res., 34 (1993) A2131G. S. Lipshutz, D. J. Castro, R. E. Saxton, R. P. Haugland, J. Soudant. Laryngoscope, 104, N 8 (1994) 996—1002, https://doi.org/10.1288/00005537-199408000-00014G. S. Lipshutz, D. J. Castro, R. E. Saxton, R. P. Haugland, J. Soudant. Laryngoscope, 104, N 8 (1994) 996—1002, https://doi.org/10.1288/00005537-199408000-00014A. R. Oseroff, D. Ohuoha, G. Ara, D. McAuliffe, J. Foley, L. Cincotta. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 83 (1986) 9729—9733, https://doi.org/10.1073/pnas.83.24.9729A. R. Oseroff, D. Ohuoha, G. Ara, D. McAuliffe, J. Foley, L. Cincotta. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 83 (1986) 9729—9733, https://doi.org/10.1073/pnas.83.24.9729E. Delaey, F. van Laar, D. De. Vos, A. Kamuhabwa, P. Jacobs, P. de Witte. J. Photochem. Photobiol. B: Biol., 55 (2000) 27—36, https://doi.org/10.1073/pnas.83.24.9729E. Delaey, F. van Laar, D. De. Vos, A. Kamuhabwa, P. Jacobs, P. de Witte. J. Photochem. Photobiol. B: Biol., 55 (2000) 27—36, https://doi.org/10.1073/pnas.83.24.9729Y. P. Istomin, E. N. Alexandrova, E. A. Zhavrid, E. S. Voropay, M. P. Samtsov, K. N. Kaplevsky, A. P. Lugovsky, A. А. Lugovsky. Exp. Oncology, 28, N 1 (2006) 80—82Y. P. Istomin, E. N. Alexandrova, E. A. Zhavrid, E. S. Voropay, M. P. Samtsov, K. N. Kaplevsky, A. P. Lugovsky, A. А. Lugovsky. Exp. Oncology, 28, N 1 (2006) 80—82М. П. Самцов, Е. С. Воропай, К. Н. Каплевский, Д. Г. Мельников, Л. С. Ляшенко, Ю. П. Истомин. Журн. прикл. спектр., 76, № 4 (2009) 576—582 [M. P. Samtsov, E. S. Voropay, K. N. Kaplevsky, D. G. Melnikau, L. S. Lyashenko, Yu. P. Istomin. J. Appl. Spectr., 76 (2009) 547—553]М. П. Самцов, Е. С. Воропай, К. Н. Каплевский, Д. Г. Мельников, Л. С. Ляшенко, Ю. П. Истомин. Журн. прикл. спектр., 76, № 4 (2009) 576—582 [M. P. Samtsov, E. S. Voropay, K. N. Kaplevsky, D. G. Melnikau, L. S. Lyashenko, Yu. P. Istomin. J. Appl. Spectr., 76 (2009) 547—553]M. Levitus, S. Ranjit. Q. Rev. Biophys., 44, № 1 (2011) 123—151, https://doi.org/10.1017/S0033583510000247M. Levitus, S. Ranjit. Q. Rev. Biophys., 44, № 1 (2011) 123—151, https://doi.org/10.1017/S0033583510000247R. K. Pandey, N. James, Y. Chen, M. P. Dobhal. Top Heterocycl. Chem., 14 (2008) 41—74, https://doi.org/10.1007/7081_2008_113R. K. Pandey, N. James, Y. Chen, M. P. Dobhal. Top Heterocycl. Chem., 14 (2008) 41—74, https://doi.org/10.1007/7081_2008_113A. Thibon, V. C. Pierre. Anal. Bioanal. Chem., 394 (2009) 107—120, https://doi.org/10.1007/s00216009-2683-2A. Thibon, V. C. Pierre. Anal. Bioanal. Chem., 394 (2009) 107—120, https://doi.org/10.1007/s00216009-2683-2H. E. Rajapakse, D. R. Reddy, S. Mohandessi, N. G. Butlin, L. W. Miller. Angew. Chem. Int., 48 (2009) 4990—4992, https://doi.org/10.1002/ange.200900858H. E. Rajapakse, D. R. Reddy, S. Mohandessi, N. G. Butlin, L. W. Miller. Angew. Chem. Int., 48 (2009) 4990—4992, https://doi.org/10.1002/ange.200900858Е. С. Воропай, М. П. Самцов, А. П. Луговский, А. А. Луговский, Т. С. Ермакова, Л. П. Титов, Т. Н. Бакаева. Здравоохранение, № 11 (2006) 45—47Е. С. Воропай, М. П. Самцов, А. П. Луговский, А. А. Луговский, Т. С. Ермакова, Л. П. Титов, Т. Н. Бакаева. Здравоохранение, № 11 (2006) 45—47L. M. Lichtenberger, L. A. Graziani, E. J. Dial, B. D. Butler, B. A. Hills. Science, 219, N 4590 (1983) 1327—1329, https://doi.org/10.1126/science.6828859L. M. Lichtenberger, L. A. Graziani, E. J. Dial, B. D. Butler, B. A. Hills. Science, 219, N 4590 (1983) 1327—1329, https://doi.org/10.1126/science.6828859Ю. И. Ощепкова, О. Н. Вешкурова, Е. А. Рогожин, А. X. Мусолямов, А. Н. Смирнов, Т. И. Одинцова, Ц. А. Егоров, Е. В. Гришин, Ш. И. Салихов. Биоорг. химия, 35, № 3 (2009) 344—349Ю. И. Ощепкова, О. Н. Вешкурова, Е. А. Рогожин, А. X. Мусолямов, А. Н. Смирнов, Т. И. Одинцова, Ц. А. Егоров, Е. В. Гришин, Ш. И. Салихов. Биоорг. химия, 35, № 3 (2009) 344—349Д. А. Аманликова, Ю. И. Ощепкова. Хим.-фарм. журн., 55, № 7 (2021) 25—29, https://doi.org/10.30906/0023-1134-2021-55-7-25-29Д. А. Аманликова, Ю. И. Ощепкова. Хим.-фарм. журн., 55, № 7 (2021) 25—29, https://doi.org/10.30906/0023-1134-2021-55-7-25-29E. S. Voropay, M. P. Samtsov, A. P. Lugovsky, E. A. Zhavrid, E. N. Alexandrova, Yu. P. Istomun, I. N. Zhuravkin. Exp. Oncol., 19 (1997) 56—60E. S. Voropay, M. P. Samtsov, A. P. Lugovsky, E. A. Zhavrid, E. N. Alexandrova, Yu. P. Istomun, I. N. Zhuravkin. Exp. Oncol., 19 (1997) 56—60Д. С. Тарасов, М. П. Самцов, Н. Н. Красноперов. Журн. Бел. гос. ун-та. Физика, № 2 (2022) 4—11, https://doi.org/10.33581/2520-2243-2022-2-4-11Д. С. Тарасов, М. П. Самцов, Н. Н. Красноперов. Журн. Бел. гос. ун-та. Физика, № 2 (2022) 4—11, https://doi.org/10.33581/2520-2243-2022-2-4-11Д. С. Тарасов, М. П. Самцов, И. И. Хлудеев, Е. В. Малюшкова, И. В. Семак. Журн. прикл. спектр., 89, № 5 (2022) 605—613, https://doi.org/10.47612/0514-7506-2022-89-5-605-613Д. С. Тарасов, М. П. Самцов, И. И. Хлудеев, Е. В. Малюшкова, И. В. Семак. Журн. прикл. спектр., 89, № 5 (2022) 605—613, https://doi.org/10.47612/0514-7506-2022-89-5-605-613М. П. Самцов, Д. С. Тарасов, Е. В. Малюшкова, И. И. Хлудеев, А. П. Луговский, И. В. Семак. Актуальные вопросы биологической физики и химии, 6, № 3 (2021) 499—504М. П. Самцов, Д. С. Тарасов, Е. В. Малюшкова, И. И. Хлудеев, А. П. Луговский, И. В. Семак. Актуальные вопросы биологической физики и химии, 6, № 3 (2021) 499—504P. L. Southwick, L. A. Ernst, E. W. Tauriello, S. R. Parker, R. B. Mujumdar, S. R. Mujumdar, H. A. Clever, A. S. Waggoner. Cytometry: J. Int. Soc. Analyt. Cytology, 11, N 3 (1990) 418—430, https://doi.org/10.1002/cyto.990110313P. L. Southwick, L. A. Ernst, E. W. Tauriello, S. R. Parker, R. B. Mujumdar, S. R. Mujumdar, H. A. Clever, A. S. Waggoner. Cytometry: J. Int. Soc. Analyt. Cytology, 11, N 3 (1990) 418—430, https://doi.org/10.1002/cyto.990110313S. R. Mujumdar, R. B. Mujumdar, C. M. Grant, A. S. Waggoner. Bioconjugate Chem., 7, N 3 (1996) 356—362, https://doi.org/10.1021/bc960021bS. R. Mujumdar, R. B. Mujumdar, C. M. Grant, A. S. Waggoner. Bioconjugate Chem., 7, N 3 (1996) 356—362, https://doi.org/10.1021/bc960021bА. Гордон, Р. Форд. Спутник химика, Москва, Мир (1976)А. Гордон, Р. Форд. Спутник химика, Москва, Мир (1976)Н. В. Белько, М. П. Самцов, А. П. Луговский. Журн. Бел. гос. ун-та. Физика, № 2 (2020) 19—27, https://doi.org/10.33581/2520-2243-2020-2-19-27Н. В. Белько, М. П. Самцов, А. П. Луговский. Журн. Бел. гос. ун-та. Физика, № 2 (2020) 19—27, https://doi.org/10.33581/2520-2243-2020-2-19-27

The authors declare that there are no conflicts of interest present.