zhpsЖурнал прикладной спектроскопииZhurnal Prikladnoii Spektroskopii0514-7506B. I. Stepanov Institute of Physics of the National Academy of Scienceszhps-396Research ArticleСтатьиСПЕКТРОСКОПИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ САЙТ-СЕЛЕКТИВНОГО СВЯЗЫВАНИЯ ПИОГЛИТАЗОНА ГИДРОХЛОРИДА С ТРИПСИНОМSPECTROSCOPIC STUDY OF SITE-SELECTIVE BINDING OF PIOGLITAZONE HYDROCHLORIDE TO TRYPSINWangCh. -D.WangCh. -D.noemail@neicon.ruLiuB. -Sh.LiuB. -Sh.lbs@hbu.edu.cnBianG. .BianG. .noemail@neicon.ruMaL. -H.MaL. -H.noemail@neicon.ruZhangH. -C.ZhangH. -C.noemail@neicon.ruChengX. .ChengX. .noemail@neicon.ruХэбэйский университетHebei University201910032020862235240Copyright © Wang C.-., Liu B.-., Bian G..., Ma L.-., Zhang H.-., Cheng X..., 20202020Wang C.-., Liu B.-., Bian G..., Ma L.-., Zhang H.-., Cheng X...Wang C.-., Liu B.-., Bian G..., Ma L.-., Zhang H.-., Cheng X...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/396

Методами флуоресцентной, УФ, синхронной флуоресцентной спектроскопии и кругового дихроизма исследовано сайт-селективное связывание пиоглитазона гидрохлорида (ПГГ) и трипсина (ТРП). Из полученных данных следует, что ПГГ может сильно тушить собственную флуоресценцию ТРП путем статического механизма тушения. При этом микроокружение радикалов триптофана и тирозина изменяется, полярность гидрофобной среды в полости ТРП увеличивается, а гидрофобность ослабевает. Показано, что взаимодействие между ПГГ и ТРП происходит посредством водородной связи с участием гидрофобной силы при соотношении связывания 1:1. Получены константы связывания Ka, число сайтов связывания n, а также термодинамические параметры. Реакция между ПГГ и ТРП происходит в основном в гидрофобной полости. Это следует из данных синхронной спектроскопии и факта участия аминокислотных радикалов. Скорость W связывания ПГГ с белком при 298 К составила ~65-85 %, а комбинированная модель может быть представлена в виде W = -0.08684R2 + 0.1048R + 0.8503, где R - отношение концентрации ПГГ к общей концентрации протеинов. Она обеспечивает теоретическую основу для дозировки препарата.

Site-selective binding between pioglitazone hydrochloride (PGH) and trypsin (TRP) was investigated by fluorescence spectroscopy, ultraviolet spectroscopy, synchronous fluorescence spectroscopy, and circular dichroism spectroscopy. The results demonstrated that PGH could quench the intrinsic fluorescence of TRP strongly by a static quenching process. The microenvironment of tryptophan (Trp) and tyrosine (Tyr) residue was both changed, and the polarity of the hydrophobic environment in the TRP cavity was enhanced and the hydrophobicity was weakened. The results demonstrated that the interaction between PGH and TRP was taking place via hydrogen bond and hydrophobic force with 1:1 binding ratio. The binding constants Ka, the number of binding sites n, and thermodynamic parameters were obtained. The participation of amino acid residues and synchronous spectroscopy showed that the main site of the reaction between PGH and TRP was at the hydrophobic cavity. The binding rate of PGH to protein in 298 K was ~65-85% and for the combined model was W = -0.08684R2 + 0.1048R + 0.8503. This provides the theoretical basis for the dosage of the drug.

гидрохлорид пиоглитазонатрипсинспектрометриясайт связыванияскорость связыванияpioglitazone hydrochloridetrypsinspectrometrybinding sitebinding rateReferencesC. C. Zhang, A. J. Matzger, Cryst. Growth. Des., 17, No. 2, 414-417 (2017).C. C. Zhang, A. J. Matzger, Cryst. Growth. Des., 17, No. 2, 414-417 (2017).T. Takagi, C. Ramachandran, M. Bermejo, S. Yamashita, L. X. Yu, G. L. Amidon, Mol. Pharm., 3, No. 6, 631-643 (2006).T. Takagi, C. Ramachandran, M. Bermejo, S. Yamashita, L. X. Yu, G. L. Amidon, Mol. Pharm., 3, No. 6, 631-643 (2006).Y. Y. Liu, G. W. Zhang, Y. J. Liao, Y. P. Wang, Spectrochim. Acta A, 151, 498-505 (2015).Y. Y. Liu, G. W. Zhang, Y. J. Liao, Y. P. Wang, Spectrochim. Acta A, 151, 498-505 (2015).X. X. Hu, Z. H. Yu, R. T. Liu, Spectrochim. Acta A, 108, 50-54 (2013).X. X. Hu, Z. H. Yu, R. T. Liu, Spectrochim. Acta A, 108, 50-54 (2013).R. Y. Wang, X. H. Wang, R. Q. Wang, R. Wang, H. J. Dou, J. Wu, C. J. Song, J. B. Chang, J. Lumin., 138, 258-266 (2013).R. Y. Wang, X. H. Wang, R. Q. Wang, R. Wang, H. J. Dou, J. Wu, C. J. Song, J. B. Chang, J. Lumin., 138, 258-266 (2013).Y. Y. Liu, G. W. Zhang, N. Zeng, S. Hu, Spectrochim. Acta A, 173, 188-195 (2017).Y. Y. Liu, G. W. Zhang, N. Zeng, S. Hu, Spectrochim. Acta A, 173, 188-195 (2017).W. Liu, J. P. Liu, L. Q. Zou, Z. Q. Zhang, C. M. Liu, R. H. Liang, M. Y. Xie, J. Wan, Food Chem., 146, 278-283 (2014).W. Liu, J. P. Liu, L. Q. Zou, Z. Q. Zhang, C. M. Liu, R. H. Liang, M. Y. Xie, J. Wan, Food Chem., 146, 278-283 (2014).K. K. Ding, H. X. Zhang, H. F. Wang, X. Lv, L. M. Pan, W. J. Zhang, S. L. Zhang, J. Hazard. Mater., 299, 486-494 (2015).K. K. Ding, H. X. Zhang, H. F. Wang, X. Lv, L. M. Pan, W. J. Zhang, S. L. Zhang, J. Hazard. Mater., 299, 486-494 (2015).Q. Wang, J. W. He, J. Yan, D. Wu, H. Li, J. Lumin., 30, No. 2, 240-246 (2015).Q. Wang, J. W. He, J. Yan, D. Wu, H. Li, J. Lumin., 30, No. 2, 240-246 (2015).Y. Z. Zhang, X. X. Chen, A. Dai, X. P. Zhang, Y. X. Liu, Y. Liu, J. Lumin., 23, No. 3, 150-156 (2008).Y. Z. Zhang, X. X. Chen, A. Dai, X. P. Zhang, Y. X. Liu, Y. Liu, J. Lumin., 23, No. 3, 150-156 (2008).J. H. Shi, K. L. Zhou, Y. Y. Lou, D. Q. Pan, Spectrochim. Acta A, 188, 362-371 (2018).J. H. Shi, K. L. Zhou, Y. Y. Lou, D. Q. Pan, Spectrochim. Acta A, 188, 362-371 (2018).M. Toprak, M. Arik, Luminescence, 29, No. 7, 805-809 (2014).M. Toprak, M. Arik, Luminescence, 29, No. 7, 805-809 (2014).J. E. Ali, P. A. Vahid, Food Chem., 202, 426-431 (2016).J. E. Ali, P. A. Vahid, Food Chem., 202, 426-431 (2016).Z. Y. Tian, F. L. Zang, W. Luo, Z. H. Zhao, Y. G. Wang, C. J. Wang, J. Photochem. Photobiol. B, 142, 103-109 (2015).Z. Y. Tian, F. L. Zang, W. Luo, Z. H. Zhao, Y. G. Wang, C. J. Wang, J. Photochem. Photobiol. B, 142, 103-109 (2015).Z. B. Wu, L. L. Shen, J. Lu, H. F. Tang, X. Xu, H. Xu, F. W. Huang, J. F. Xie, Z. D. He, Z. L. Zeng, Z. L. Hu, Food Biophys., 12, 78-87 (2017).Z. B. Wu, L. L. Shen, J. Lu, H. F. Tang, X. Xu, H. Xu, F. W. Huang, J. F. Xie, Z. D. He, Z. L. Zeng, Z. L. Hu, Food Biophys., 12, 78-87 (2017).S. A. Markarian, M. G. Aznauryan, Mol. Biol. Rep., 39, No. 7, 7559-7567 (2012).S. A. Markarian, M. G. Aznauryan, Mol. Biol. Rep., 39, No. 7, 7559-7567 (2012).X. X. Hu, Z. W. Deng, Y. Wang, Y. Z. Yin, Soft. Mater., 12, No. 3, 277-283 (2014).X. X. Hu, Z. W. Deng, Y. Wang, Y. Z. Yin, Soft. Mater., 12, No. 3, 277-283 (2014).H. Matsui, T. Okuda, Antimicrob. Agents. Chemother., 32, No. 1, 33-36 (1988).H. Matsui, T. Okuda, Antimicrob. Agents. Chemother., 32, No. 1, 33-36 (1988).M. Ehteshami, F. Rasoulzadeh, S. Mahboob, M. R. Rashidi, J. Lumin., 135, 164-169 (2013).M. Ehteshami, F. Rasoulzadeh, S. Mahboob, M. R. Rashidi, J. Lumin., 135, 164-169 (2013).G. X. Li, B. S. Liu, Q. J. Zhang, R. Han, Luminescence, 31, 1054-1062 (2016).G. X. Li, B. S. Liu, Q. J. Zhang, R. Han, Luminescence, 31, 1054-1062 (2016).M. R. Housaindokht, Z. Rouhbakhsh Zaeri, Z. Sharifi, J. Lumin., 137, 64-69 (2013).M. R. Housaindokht, Z. Rouhbakhsh Zaeri, Z. Sharifi, J. Lumin., 137, 64-69 (2013).

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