logo
English (United Kingdom)Ukrainian (UA)
ДОСЛІДЖЕННЯ Флуоресцентні зонди Флуоресцентні барвники для дослідження бета-складчастих агрегатів білків

Флуоресцентні барвники для дослідження бета-складчастих агрегатів білків

Процес неконтрольованої агрегації білків є передумовою виникнення та розвитку низки нейродегенеративних патологій, зокрема хвороб Альцгеймера, Паркінсона і Крейцфельдта-Якоба. 

Нещодавно нами було показано, що ціанінові барвники є перспективним класом для розробки на їх основі високоефективних флуоресцентних зондів для визначення та дослідження агрегації протеїнів. Наприклад, з використанням моно-(Т-284) та триметинових (SH-516, 7519) ціанінів можливо кількісно визначати бета-складчасті фібрили альфа-синуклеїну починаючи з концентрації 1,5 мг/мл. Таким чином, ціанінові барвники за чутливістю детекції не поступаються комерційно доступним аналогам.

Figure 1. Amyloid sensitive cyanine dyes
Рисунок 1. Ціанінові барвники, чутливі до амілоїдних фібрил 

Для детекції олігомерних агрегатів альфа-синуклеїну, що містять в структурі як бета-складчасті, так і альфа-спіральні ділянки, ефективними  зондами є ціаніни з довшими поліметиновими ланцюгами – три-(21252) та пентаметинові (SI-631) ціаніни – що містять в структурі об’ємні замісники. 

Figure 2. Cyanine dyes sensitive to oligomeric aggregates.
Рисунок 2. Ціанінові зонди, чутливі до олігомерних агрегатів.

Будова комплексу ціаніновий барвник-амілоїдна фібрила досліджувалась методом анізотропії флуоресцентції, спектроскопії з розділенням у часі та атомно-силової мікроскопії спільно з професором В. Субраманіамом (Університет Твенте, Нідерланди).

Figure 3. Zirconium phthalocyanine containing lysine fragments as out-planed substituents.
Рисунок 3. Цирконієві фталоціаніни, що містять лізинові фрагменти як позаплощинно координовані замісники.

Модифікація перебігу реакції фібрилоутворення, зокрема її інгібування, є одним з-поміж перспективних шляхів терапії хвороб, пов'язаних з агрегацією білків. На основі флуоресцентного триметинціанінового барвника 7519 розроблено ефективний метод пошуку інгібіторів реакції фібрилоутворення. З використанням цього методу було дослідженно анти-фібрилогенну активність флавоноїдів, а також визначено високу інгібіторну активність в реакції агрегації інсуліну металовмісних комплексів – позаплощинно координованих фталоціанінів та клатрохелатів заліза.


  • K.D. Volkova, V.B. Kovalska, A.O. Balanda, R.J. Vermeij, V. Subramaniam, Yu.L. Slominskii and S.M. Yarmoluk. Cyanine dye-protein interactions: looking for fluorescent probes for amyloid structures // Journal of Biochemical and Biophysical Methods. – 2007. – Vol.70, Iss. 5. – P.727-733.
  • K.D. Volkova, V.B. Kovalska, A.O. Balanda, M.Yu Losytskyy, A.G. Golub, R.J. Vermeij, V. Subramaniam, O.I. Tolmachev and S.M. Yarmoluk. Specific fluorescent detection of fibrillar α-synuclein using mono- and trimethine cyanine dyes/ Bioorganic and Medicinal Chemistry. – 2008. – V. 16, Iss. 3. – P.1452-1459.
  • K.D. Volkova, V.B. Kovalska, G.M. Segers-Nolten, G. Veldhuis, V. Subramaniam, S.M. Yarmoluk. Explorations of the application of cyanine dyes for quantitative α-synuclein detection // Biotechnic & Histochemistry. – 2009. – 84. – P.55‑61.
  • V. B. Kovalska, M. Yu Losytskyy, O. I. Tolmachev, Yu L. Slominskii, G. M. J. Segers-Nolten, V. Subramaniam and S. M. Yarmoluk Tri- and Pentamethine Cyanine Dyes for Fluorescent Detection of α-Synuclein Oligomeric Aggregates // Journal of Fluorescence. – 2012. – DOI: 10.1007/s10895-012-1081-x
  • K.D. Volkova, V.B. Kovalska, M.Yu. Losytskyy, G. Veldhuis, G. M. J. Segers-Nolten, O.I. Tolmachev, V. Subramaniam, S.M. Yarmoluk. Studies of Interaction Between Cyanine Dye T-284 and Fibrillar Alpha-Synuclein // Journal of Fluorescence. – 2010. – Volume 20, N6. – P.1267-1274.
  • V. Kovalska, M. Losytskyy, V.Chernii, K.Volkova, I.Tretyakova, V.Cherepanov, S.Yarmoluk, S.Volkov Studies of anti-fibrillogenic activity of phthalocyanines of zirconium containing out-of-plane ligands// Bioorganic and Medical Chemistry. – 2012. – Vol. 20. – P. 330–334.

Інші дослідження флуоресцентних зондів

© 2013 Усі права застережено
footer logo