Masłowska Krystyna
Zakład Dydaktyczny Chemii Organicznej i Technologii Chemicznej
Pracownia Stereokontrolowanej Syntezy Organicznej
Pierwsza bezpośrednia metoda badania transportu anionów aminokwasów przez dwuwarstwy lipidowe syntetycznych liposomów
Krystyna Masłowska
Promotor: dr Michał Chmielewski
Opiekun: mgr Krzysztof Bąk
Transport anionów przez błony biologiczne jest bardzo ważnym procesem, regulowanym przez pompy membranowe, kanały i transportery, które utrzymują homeostazę jonów w komórkach oraz zapewniają równowagę osmotyczną i właściwe pH. Dysfunkcja tych naturalnych transporterów anionów może powodować różne choroby, tak jak w przypadku najczęstszej z chorób genetycznych – mukowiscydozy [1]. Powstaje ona z powodu zaburzeń transportu chlorków przez kanał błonowy CFTR [2]. Rozwój badań nad syntetycznymi transporterami anionów był w dużym stopniu napędzany możliwością potencjalnego zastosowania tych cząsteczek w leczeniu chorób spowodowanych złą regulacją transportu anionów. Takie związki mogą również mieć właściwości przeciwnowotworowe oraz być skutecznymi antybiotykami przeciwko bakteriom opornym na leki [3].
Do tej pory najczęściej badanymi anionami w tym kontekście są chlorki, prawdopodobnie ze względu na to, że stosunkowo łatwo jest zsyntezować receptory anionów chlorkowych oraz badać ich transport dobrze znaną metodą lucygeninową. Polega ona na wykorzystaniu zjawiska wygaszania fluorescencji lucygeniny w obecności Cl– [4]. Brakowało natomiast w literaturze bezpośrednich metod badania transportu bardziej złożonych anionów. Moim zadaniem było więc znalezienie odpowiedniego wskaźnika oraz opracowanie metody pozwalającej badać transport innych anionów o dużym znaczeniu biologicznym. W tym celu przeprowadziłam rozeznanie dostępnych wskaźników fluorescencyjnych i znalazłam związek, którego fluorescencja jest wygaszana w obecności organicznych fosforanów i zdeprotonowanych aminokwasów. Funkcję transportera w transporcie tychże anionów przez dwuwarstwy lipidowe syntetycznych liposomów pełnił di(tioamid) będący pochodną 1,8-diaminokarbazolu. Ten prosty receptor okazał się najbardziej efektywnym transporterem spośród dotychczas syntezowanych w naszym Zespole receptorów anionów.
Opracowaną metodę przetestowałam na różnych anionach. Okazało się, że otrzymany przez nas receptor potrafi transportować względnie duże i hydrofilowe aniony, którymi są aminokwasy w formie zdeprotonowanej. Ponadto robi to szybko i selektywnie. Opracowana przeze mnie metoda jest pierwszą bezpośrednią metodą badania transportu aminokwasów przez dwuwarstwy lipidowe w modelowych pęcherzykach liposomowych (LUVs). Otrzymane wyniki są obecnie przygotowywane do publikacji, a następnie posłużą jako punkt wyjścia do dalszych głębszych badań nad transportem anionów.
Literatura:
[1] Ackerman M. J., Clapham D. E., N. Engl. J. Med., 1997, 336, 1575–1586.
[2] O’Sullivan B. P., Freedman S.D., Cystic fibrosis, Lancet, 2009, 373, 1891–1904.
[3] Share A. I., Patel K, Nativi C., Cho E. J., Francesconi O., Busschaert N., Gale P. A., Roelens S., Sessler J. L., Chem Commun., 2016, 52, 7560–7563.
[4] McNally B. A., Koulov A. V., Smith B. D., Joos J. B., Davis A. P. A, Chem. Commun, 2005, 1087–1089.