Исследование связывания хлориновых фотосенсибилизаторов с липопротеинами сыворотки крови методом тушения флуоресценции

Abstract

The characteristics of the tetrapyrrole photosensitizer chlorine e6 binding to high and low density lipoproteins were studied. Using the method of fl uorescence quenching of endogenous tryptophan residues of apoproteins forming a part of lipoprotein particles as well as exogenous lipophilic probe 1,6-diphenylhexatriene, the distribution constants of chlorine e6 in the lipoprotein – water environment were estimated. It was found that in solutions with pH 7,4 the distribution constant for low density lipoproteins (LDL) is signifi cantly lower in comparison with thouse for the high density lipoproteins (HDL). Under acidic conditions (pH 5,0) the affi nity of molecular chlorine e6 to LDL signifi cantly increases and to HDL – to a much lesser extent. It was assumed that the observed differences in the distribution constants of chlorine e6 were associated with the structural features and differences in size of the lipoprotein particles. Changes in binding to LDL on the medium acidifi cation may be due to lower polarity and charge of the molecules caused by protonation of chlorine e6 side carboxyl groups and due to facilitated insertion of the photosensitizer molecules into the lipid membrane of lipoprotein particles. The results can be used to explain the selective localization processes of porphyrin photosensitizers in solid tumors characterized by the lowered interstitial-fl uid pH and by the elevated exposure of LDL-receptors on the surface of tumor cells. = Проведено исследование характеристик связывания тетрапиррольного фотосенсибилизатора хлорина е6 с липопротеинами высокой и низкой плотности. С использованием метода тушения флуоресценции эндогенных триптофановых остатков апо-протеинов, входящих в состав липопротеиновых частиц, а также экзогенного липофильного зонда 1,6-дифенилгексатриена проведена оценка констант распределения хлорина е6 в системе липопротеин–водная среда. Установлено, что в растворах с рН 7,4 константы распределения для липопротеинов низкой плотности (ЛНП) существенно ниже в сравнении с показателями для липопротеинов высокой плотности (ЛВП). В кислой среде (рН 5,0) значительно возрастает сродство молекул хлорина е6 к ЛНП и в существенно меньшей степени – к ЛВП. Предполагается, что наблюдаемые отличия в константах распределения хлорина е6 связаны с особенностями строения и различиями в размерах липопротеиновых частиц. Изменение параметров связывания с ЛНП при закислении среды может быть обусловлено снижением полярности и заряда молекул хлорина е6 вследствие протонирования боковых карбоксильных групп и облегчением встраивания молекул фотосенсибилизатора в липидную оболочку липопротеиновых частиц. Полученные результаты могут быть использованы для объяснения процессов избирательной локализации порфириновых фотосенсибилизаторов в солидных опухолях, для которых характерны пониженная величина рН интерстициальной жидкости и повышенный уровень экспозиции рецепторов к ЛНП на поверхности опухолевых клеток.