バイオオルトホーグナルクリック反応を触媒に用いる銅複合体の細胞上の影響
David C Kennedy1, Craig S McKay, Marc C B Legault
1Steacie Institute for Molecular Sciences, National Research Council Canada, 100 Sussex Drive, Ottawa K1A 0R6, Canada.
Journal of the American Chemical Society
|October 6, 2011
まとめ
触媒における銅の毒性は,バイオアプリケーションの課題です. Cu(II) -bis-L-histidine複合体は,生体細胞における銅(I) -触媒化アジド-アルキンサイクル添加 (CuAAC) 反応の低毒性および効果的な触媒を示しています.
科学分野:
- バイオケミストリー バイオケミストリー
- 細胞生物学 細胞生物学
- カタリシス カタリシス カタリシス
背景:
- 銅の毒性は,生物系における銅で触媒化されたアジド-アルキンサイクル添加反応 (CuAAC) のための銅ベースの触媒を開発する上で大きな障害となっている.
- 銅の細胞効果と毒性は,周囲のリガンド環境によって大きく影響を受け,生体システムにおける触媒性能に影響を与えます.
研究 の 目的:
- CuAAC反応で使用される様々な銅複合物の毒性,細胞吸収,代謝効果を4つのヒト細胞系で評価する.
- 適した毒性プロファイルと触媒的活性を持つ銅複合体を特定し,in vivo生物結合のアプリケーションに使用する.
主な方法:
- ミトコンドリア活性アッセイ (MTTアッセイ) を用いた細胞毒性の評価.
- インダクティブカップリングプラズマ質量スペクトロメトリー (ICP-MS) による量化銅の細胞吸収.
- 一貫性アンチストークス・ラーマン散射 (CARS) 顕微鏡を用いて,脂質代謝に対する効果を調査した.
主要な成果:
- 銅の周りのリガンド環境は,細胞の吸収,毒性,代謝変化に大きな影響を与えます.
- Cu ((II) -bis-L-histidine複合体 (Cu ((his) ((2)) は,細胞の吸収と代謝の変化を72時間後にマイクロモラー濃度で有意な毒性なしに実証しました.
- Cu(I) -L-ヒスティジンは,他の銅複合体が細胞死を誘発した場合でも,アルキンラベル付きの砂糖で生きている細胞のCuAACラベル付けを効果的に触媒化しました.
結論:
- リガンドの設計は,生命体内の触媒応用において,銅の毒性を軽減するために極めて重要です.
- Cu(II) -bis-L-ヒスティジン複合体は,バランスの取れた触媒活性と低毒性プロファイルにより,in vivo生物結合の有望性を示しています.
