Interaction of ruthenium complexes with biomolecules

Abstract

Jednym z najnowszych kierunków badań mających na celu poszukiwanie innowacyjnych leków antynowotworowych jest zastosowanie w chemioterapii kompleksów rutenu. Celem zrealizowanej pracy było zbadanie oddziaływania dwóch kompleksów rutenu [Ru(dip)2bpy]Cl2 oraz Ru[(DMSO)2(glu)TSC)Cl2] z trzema białkami modelowymi: lizozymem, rybonukleazą A oraz onkonazą. W ramach pracy wykonano syntezę kompleksu rutenu (II) [Ru(dip)2bpy]Cl2, przeprowadzono pomiary spektroskopowe tego związku z lizozymem i RNazą A oraz wykonano miareczkowanie fluorescencyjne badanych białek z syntezowanym kompleksem w celu zbadania ewentualnego zajścia efektu „light switch”. W części strukturalnej wykonano optymalizację krystalizacji lizozymu, RNazy A i onkonazy, a następnie przeprowadzono nasączanie i kokrystalizację z kompleksami rutenu. Przeprowadzono pomiary dyfraktometryczne, a następnie rozwiązano i udokładniono struktury lizozymu i RNAzy A krystalizowanych w obecności kompleksów rutenu. Badania spektroskopowe wykazały brak efektu „light switch” podczas oddziaływań z lizozymem i RNazą A. Otrzymane dane dyfraktometryczne ujawniły, że w kryształach białek w obecności kompleksów nie dochodzi do specyficznego wiązania związków rutenu lub ich fragmentów do białek, a jedynie do niespecyficznych oddziaływań prawdopodobnie na powierzchni ich cząsteczek.One of the current topics in innovative anticancer drugs development concerns ruthenium complexes that could be used in chemotherapy.The aim of presented work was to study the interaction between two ruthenium compounds [Ru(dip)2bpy]Cl2 and Ru[(DMSO)2(glu)(TSC)Cl2] and three model proteins: lysozyme, ribonuclease A and onconase. Ruthenium complex [Ru(dip)2bpy]Cl2 has been synthesized and studied with lysozyme and ribonuclease A using absorption and emission spectroscopy. In the context of structural studies were performed. Crystallization optimization for proteins and proteins in presence of two ruthenium compounds. To obtain crystals of protein-ruthenium complexes soaking and cocrystallization procedures were used. Obtained crystals have been investigated by X-ray diffraction and crystal structures have been solved and refined.Spectroscopic studies showed no "light switch" effect during interactions with lysozyme and RNase A which has been manifested by a decrease in fluorescence upon addition of proteins to ruthenium complexes solutions. X-ray diffraction studies revealed that there is no specific binding between ruthenium complexes or its smaller fragments and studied proteins. Probably ruthenium complexes bound in a nonspecific way to protein surface