Передовые методы в биологии и медицине
Открытый доступ

Абстрактный

Витамин парааминобензойная кислота (ПАБК) контролирует выработку оксида азота (NO) in vitro и его биологические функции в бактериальных клетках

Светлана В Васильева 1 * , Мария С Петрищева 1 , Елизавета И Гусарова1 и Андрей Н Осипов2,3

Оксид азота (NO) служит либо универсальной сигнальной молекулой, либо чрезвычайно токсичным агентом, в зависимости от дозы. На сегодняшний день существует очень ограниченное количество природных соединений, служащих эффективными регуляторами сигнализации NO и токсических потенциалов. NO действует совместно с H2S для координации клеточных реакций; однако, как именно достигается это взаимодействие, неизвестно. Оба агента оказывают влияние на накопление обоих реактивных химических видов, ROS и RNS, и могут вызывать появление других реактивных видов. Парааминобензойная кислота (PABA) является важным метаболитом для некоторых организмов. Когда-то считавшаяся витамином, PABA функционирует как эффективный ингибитор индуцируемых процессов репарации ДНК SOS в E. coli. В настоящем исследовании мы сосредоточились на генетических и физиологических доказательствах в пользу вмешательства доноров NO и PABA в бактериальных клетках с экспрессией генов репарации ДНК и образованием биопленки в зависимости от скорости донорства NO in vitro и внутриклеточного накопления ROS/RNS в клетках. Кристаллические динитрозильные комплексы железа (NO-29 и NO-33) с тиомочевиной в качестве лигандов и 3 кристаллических тетранитрозильных комплекса железа с тиосульфатом (TNICthio) и с серосодержащими алифатическими лигандами – цистеамином и пеницилламином – были впервые изучены в качестве доноров NO в чистых растворах и в сочетании с PABA. В клетках E. coli при комбинированном действии PABA (0,01-5 мМ) с донорами оксида азота мы наблюдали ингибирование NO-сигнальной активности в путях репарации ДНК SOS (ген sfiA) и SoxRS (ген soxS) до 3,5 раз в зависимости от дозы PABA. PABA, испытанная в концентрации 0,5 мМ, обеспечивала 24% защиту от уровня образования биопленки, индуцированного TNICthio. Используя анализ антиоксидантной способности, мы наблюдали многократное снижение уровня продукции АФК/РФА в образцах клеток E. coli с ПАБК и донором NO-TNICthio.