Molekula RNA ponúka takmer nelimitovaný potenciál ako cieľ pre malé ligandy [1]. Podobne ako iné biologické cieľové makromolekuly aj RNA môže tvoriť vysoko štruktúrované formy pre interakciu s malými molekulami alebo proteínmi. Pomocou komplementárneho bázového párovania a iných foriem interakcií, RNA vytvára sekundárnu, terciárnu a kvartérnu štruktúru a teda malé zlúčeniny majú potenciál priamo interagovať s unikátnymi vysoko usporiadanými štruktúrami [2]. Bolo identifikovaných niekoľko malých molekúl, ktoré menia RNA funkcie, čo podporuje fakt, že existuje možnosť pre vývoj malých ligandov zacielených na RNA [3]. Jednou z mnohých skupín schopných viazať sa na RNA molekuly sú akridíny. Príkladom takýchto akridínov sú akridínová oranž, ktorá sa používa na farbenie RNA v bunkách [4], a proflavín, u ktorého bola potvrdená interakcia jednak s polyriboadenylovou kyselinou ako aj s polyAU molekulou [5,6].
Cieľom tejto práce bolo sledovanie interakcií medzi vybraným 3,9-disubstituovaným derivátom BAF a duplexovou štruktúrou RNA (polyAU) resp. triplexovou štruktúrou RNA (polyUAU). Výsledky boli porovnané s tromi referenčnými molekulami a to Safranínom T, Berberínom a Hoechstom 33258.
V prítomnosti duplexovej štruktúry tvorenej reťazcami polyA a polyU sa zvolený derivát vyznačoval schopnosťou interakcie. Usudzujeme tak na základe hypochromného a batochrómneho posunu v absorpčnom spektre, zmeny intenzity fluorescencie, zmien v spektrách kruhového dichroizmu polyAU ako aj tvorby indukovaných CD signálov a taktiež zvýšením teploty prechodu z duplexovej na jednovláknové štruktúry vplyvom prídavku ligandu. Podobné správanie daného derivátu bolo zaznamenané aj v prípade triplexovej RNA štruktúry vytvorenej z duplexovej polyAU a jednovláknového reťazca polyU a teda predpokladáme, že aj v tomto prípade sú tieto dve molekuly schopné spolu interagovať, avšak v prípade triplexovej štruktúry je možné pri termálnej denaturácií pozorovať zníženie teploty prechodu z triplexovej na duplexovú štruktúru, čo pravdepodobne môže naznačovať narušenie triplexovej štruktúry po interakcií s derivátom BAF.
Napriek hypotéze, že zvolený derivát by sa mohol s templátmi RNA viazať pomocou akridínového jadra ako aj bočných reťazcov pravdepodobne kombinovaným mechanizmom, na presnejšie určenie mechanizmu tvorby komplexu medzi molekulou RNA a zvoleným akridínom sú potrebné ďalšie experimenty. Predkladané výsledku sú však sľubným základom pre ďalší výskum a syntézu nových biologicky aktívnejších akridínových zlúčenín.
Táto práca vznikla s finančnou podporou projektu VEGA Grant No. 1/0037/22.
[1] Costales, M. G. et al. J. Med. Chem., 63, 8880 – 8900 (2020).
[2] Yu, A. M.; Choi, Y. H.; Tu, M. J. Pharmacol. Rev., 72, 862 – 898 (2020).
[3] Warner, K. D.; Hajdin, CH. E.; Weeks, K. M. Nat. Rev. Drug. Discov., 17, 547 – 558 (2018).
[4] Byvaltsev, V. A. et al. Front. Oncol., 9, 925 (2019).
[5] Basu, A.; Kumar, G. S. J. Chem. Thermodyn., 100, 100 – 105 (2016).
[6] Basu, A.; Kumar, G. S. J. Biomol. Struct. Dyn., 38, 1590 – 1597 (2020).