Моніторинг ненасичених реактивних карбонільних сполук у еукаріотичних клітинах за умов окисного стресу

Перокисне окиснення мембран – процес, що відіграє ключову роль у апоптозі та інших типах клітинної загибелі. Цей процес привертає все більше уваги як ключовий стан при хворобах Альцгеймера, Паркінсона, ракових захворюваннях тощо. Дана робота присвячена розробці методу моніторингу важливого класу метаболітів - α,β-ненасичених карбонільних сполук, флуоресцентні методи дослідження для яких суттєво обмежені. У даній роботі запропоновано селективний флуоресцентний зонд, вдосконалено метод його синтезу, запропоновано механізм для пояснення роботи, а також перевірено можливість його застосування за умов як у спрощеної ліпосомної моделі, так і для прижиттєвого моніторингу клітин. Показано залежність між флуоресцентною відповіддю репортеру та рівнем перекисного окиснення мембран, що може свідчити про накопичення ненасичених продуктів окиснення ліпідів за цих умов.

Ключові слова: флуоресцентний репортер, перекисне окислення ліпідів, реактивні карбонільні сполуки, флуоресцентна мікроскопія, отримання ліпосом, теорія функціоналу густини, окисний стрес, перекисне окислення мембран, рівень накопиченого окиснення мембран.

Lipid peroxidation (LP) is a key metabolic process that, once initiated, can lead to cell death through apoptosis or nonapoptotic pathways. This process was shown to be a crucial element in the development of disease or pathological conditions, including Alzheimer’s disease, Parkinson’s disease, and different types of cancer. In this study, we proposed improved synthesis and application of the fluorescent reporter BODIPYPh-SH. The PeT mechanism of the “Off-On” switch was proposed with the support of DFT calculations. The possibility of unsaturated reactive carbonyl species (UROS), important metabolites of LP, monitoring was shown for simplified liposome media as well as for in vivo cell imaging. A correlation between the fluorescence response of the reporter and the level of lipid peroxidation through UROS production was shown for HT1080 cells under oxidative stress conditions.

Key words: fluorescent reporter, lipid peroxidation, reactive carbonyl species, fluorescent microscopy, liposome preparation, DFT calculations, oxidative stress, membrane damage, accumulated membrane oxidation.

Головань Д. Р. Моніторинг ненасичених реактивних карбонільних сполук у еукаріотичних клітинах за умов окисного стресу : випускна кваліфікаційна робота магістра : 102 Хімія / Головань Денис Романович. - Київ, 2023. - 52 с.