[Pt(bpy)(PIP)]+2 ve [Pt(bpy)(HPIP)]+2 Komplekslerinin Sentezi ve DNA Etkileşimlerinin Belirlenmesi Ufuk Yıldız, Burak Çoban, Abdurrahman Şengül Bülent Ecevit Üniversitesi, Fen Edebiyat Fakültesi, Kimya Bölümü, Zonguldak. GİRİŞ Son yıllarda küçük moleküllerin DNA’ya bağlanmalarının incelenmesi çok ilgi çeken bir çalışma alanı olmuştur. Spesifik DNA hedefli ilaçların sentezi için bu moleküllerin DNA’ya bağlanma türünü belirlenmesi son derece önemlidir. Moleküller DNA’ya interkalasyon, kovalent bağ, boşluk bağlayıcı ve elektrostatik olarak bağlanabilirler. Cis-platinin DNA etkinliğinin keşfedilmesinden sonra birçok platin kompleksi sentezlenmiş ve DNA etkileşimleri çalışılmıştır. PIP ve HPIP ligandlarının kobalt ve rutenyum kompleksleri yoğun bir şekilde çalışılmış ancak platin kompleksleri çalışılmamıştır [1, 2]. (2,2′-bipiridin)(2-fenilimidazo[4,5-f][1,10]fenantrolin)Platin(II) ([Pt(bpy)(PIP)]+2) (kompleks 1) ve (2,2′-bipiridin)(2-(2-hidroksifenil)imidazo[4,5-f][1,10]fenantrolin)Platin(II) ([Pt(bpy)(HPIP)]+2 (kompleks 2) platin metalinin sağladığı kare düzlem yapı ve ligandlar sayesinde tamamen düzlemseldir. Bu sayede her iki kompleksin de DNA baz çiftleri arasına interkalasyon yapması beklenmektedir. Ligantda bulunan geniş p sistemi, DNA baz çiftlerinin sahip olduğu p sistemi ile örtüşerek yapıya kararlılık sağlayacaktır. Yarışmalı Floresans Çalışması: Floresans spektroskopisi moleküllerin DNA etkileşimlerinin belirlenmesinde kullanılan diğer bir önemli metottur. DNA’ya interkalasyon yaptığı kesin olarak bilinen etidyum bromür molekülünün DNA baz çitlerinin arasından itilmesi takip edilerek molekülün DNA’ya interkalasyon yapıp yapmadığı belirlenebilir. Şekil 3. 20 mM EtBr ve 100 mM sığır DNA’ sı içeren çözeltinin artan [Pt(bpy)(PIP)]+2 ve [ Pt(bpy)(HPIP)]+2 derişimiyle elde edilen floresans spektrumu Eklenen kompleks miktarı arttıkça interkalasyon yapmış etidyum bromür molekülünün miktarının azaldığı yani her iki kompleksinde etidyum bromür moleküllerini DNA baz çiftleri arasından iterek kendisinin yerleştiği anlaşılmaktadır. Transkripsiyon İnhibisyonu: DNA’ya bağlanan küçük moleküllerin antitümör olarak kabul edilebilmesi için transkripsiyon inhibisyonu gerçekleştirebilmesi gerekmektedir5 Şekil 4. Artan kompleks 1 ve 2 varlığında m-RNA sentezinin inhibisyonu: 1 pozitif kontrol; 2-5 100, 150, 200 ve 300 mM kompleks 2; 6-9 100, 150, 200, 300 mM kompleks 1 Şekil 4’te görüldüğü gibi her iki kompleks de transkripsiyonu inhibe edebilmektedir. Ancak kompleks 2 aynı derişimde daha fazla inhibe ederek daha az m-RNA sentezlenebilmesine neden olmaktadır. Buda kompleks 2’nin daha kuvvetli bir anti-kanser olduğunu göstermektedir. KOMPLEKSLERİN SENTEZİ Şekil 1. [Pt(bpy)(PIP)]+2 ve [Pt(bpy)(HPIP)]+2 Sentezi DNA ETKİLEŞİMLERİNİN BELİRLENMESİ UV Titrasyon: Elektronik absorpsiyon spektroskopisi metal komplekslerinin DNA ile olan etkileşimlerinin niteliğini öğrenmek için geçerli bir metotdur. Eğer etkileşim bir interkalasyon ise, yani metal kompleksinin düzlemsel aromatik halkaya ait olan kısmının komşu iki DNA baz çiftinin arasına girmesi ve DNA’nın yapısını bozması durumunda ligandın p orbitali ile DNA baz çiftlerine ait p orbitali girişimde bulunarak hem dalga boyunda hem de absorpsiyon yoğunluğunda değişimler meydana gelecektir.4 Şekil 2. 10 mM kompleks 1 ve 2’nin 0,5-40 mM DNA ile titrasyonundan elde edilen UV absorbsiyon spektrumu Şekil 2’de kompleksin DNA’ya bağlanma sabiti hesaplamasında kullanılan eşitlik 1 kullanılarak çizilmiş grafik görülmektedir. Grafiklerin eğiminden bağlanma sabiti değeri kompleks 1 için (Kb) 2,88 x 104 kompleks 2 için 5,38 x 104 olarak hesaplanmıştır. [DNA] / (eA - ef) = [DNA] / (eB - ef) + 1 / Kb (eB - ef) Eşitlik 1. SONUÇ UV titrasyon ve yarışmalı floresans çalışmaları sonucunda her iki kompleksinde DNA ile baz çiftleri arasına interkalasyon yaparak etkileşitiği anlaşılmıştır. Hesaplanan bağlanma sabiti değerleri kompleksin 2’nin DNA’ya kompleks 1’den daha kuvvetli bağlandığını göstermektedir. Bu sonuç kompleks 2’de bulunan molekül içi hidrojen bağı sayesinde daha düzlemsel bir yapı ve daha geniş p sistemine sahip olmasından ileri gelmektedir. Transkripsiyon inhibisyon çalışması ile her iki yapının da antitümör etki gösterdiği ancak kompleks 2’nin daha düşük konsantrasyonlarda inhibisyon yaparak diğer sonuçları desteklediği görülmektedir. Kaynaklar: [1]. U. Maheswari, M. Palaniandavar, Journal of Inorganic Biochemistry, 98 (2004) 219-230. [2]. T.-F. Miao et al., Biophysical Chemistry, 140 (2009) 1-8. [3] Jamieson, E.R. and S.J. Lippard, Structure, recognition, and processing of cisplatin-DNA adducts. Chemical Reviews, 1999. 99(9): p. 2467-2498.