Inhibice P-glykoproteinu dibenzocyklooktadienovými lignany z rostliny Schizandra chinensis

DRABINOVÁ, Martina, Jiří SLANINA, Iva SLANINOVÁ, Martina ČARNECKÁ and Otakar HUMPA. Inhibice P-glykoproteinu dibenzocyklooktadienovými lignany z rostliny Schizandra chinensis (P-glycoprotein inhibiton by dibenzocyclooctadiene lignans from plant Schizandra chinensis). In Květinův den. 2018. ISBN 978-80-263-1405-9.

Basic information

• Original name: Inhibice P-glykoproteinu dibenzocyklooktadienovými lignany z rostliny Schizandra chinensis
• Name (in English): P-glycoprotein inhibiton by dibenzocyclooctadiene lignans from plant Schizandra chinensis
• Authors: DRABINOVÁ, Martina (203 Czech Republic, belonging to the institution), Jiří SLANINA (203 Czech Republic, guarantor, belonging to the institution), Iva SLANINOVÁ (203 Czech Republic, belonging to the institution), Martina ČARNECKÁ (703 Slovakia, belonging to the institution) and Otakar HUMPA (203 Czech Republic, belonging to the institution).
• Edition: Květinův den, 2018.

Other information

• Original language: Czech
• Type of outcome: Conference abstract
• Field of Study: 10608 Biochemistry and molecular biology
• Country of publisher: Czech Republic
• Confidentiality degree: is not subject to a state or trade secret
• RIV identification code: RIV/00216224:14110/18:00104241
• Organization unit: Faculty of Medicine
• ISBN: 978-80-263-1405-9
• Keywords (in Czech): dibenzocyklooktadienové lignany, P-glykoprotein, Schizandra chinensis, mnohočetná léková rezistence
• Keywords in English: dibenzocyclooctadiene lignans; P-glycoprotein; Schizandra chinensis; multiple drug resistance

Abstract

Dibenzocyklooktadienové lignany jsou látky obsažené v rostlině Schizandra chinensis (Turcz.) Baill a v současné době je věnována velká pozornost jejich farmakologické aktivitě pro jejich potenciální terapeutické využití. Jednou z těchto sledovaných aktivit je inhibice P-glykoproteinu, ABC transportéru, který často způsobuje mnohočetnou lékovou rezistenci u nádorových onemocnění. Studovány byly strukturní požadavky na dibenzocyklooktadienové lignany pro inhibici P-glykoproteinu. Celkově bylo použito patnáct strukturně příbuzných lignanů, buď izolovaných z rostliny Schizandra chinensis (Turcz.) Baill nebo připravených jejich modifikací, včetně tří enantiomerů. Inhibice P-glykoproteinu byla kvantifikována pomocí analýzy akumulace doxorubicinu v buňkách myeloidní leukémie HL60/MDR, které vykazují zvýšenou expresi P-glykoproteinu. Lignany obnovily cytotoxický efekt doxorubicinu a předběžná analýza vztahu struktury a aktivity odhalila tři hlavní strukturní prvky zapojené do inhibice P-glykoproteinu. Pět nejefektivnějších dibenzocyklooktadienových lignanů obsahuje dva ze tří těchto strukturních prvků, žádný lignan ale neměl všechny tyto tři prvky současně. Momentálně je hledána metoda chemické modifikace vybraných lignanů za účelem přípravy aktivního analogu, který by ve své struktuře obsahoval všechny strukturní prvky důležité pro inhibici P-glykoproteinu.

Abstract (in English)

Dibenzocyclooctadiene lignans are compounds occuring in plant Schisandra chinensis (Turcz.) Baill and latety their pharmacological acitivity is in the spotlight because of their potential therapeutical use. One of this activities is Pglycoprotein inhibition, P—glycoprotein is an ABC transporter often causing multidrug resistance of cancer cells. The structural requirements for P-glycoprotein inhibition by dibenzocyclooctadiene lignans were studied. Altogether 15 structurally related lignans isolated from Schisandra chinensis or prepared by their modification were investigated, including three pairs of enantiomers. P-Glycoprotein inhibition was quantified using a doxorubicin accumulation assay in human promyelocytic leukemia HL60/MDR cells overexpressing P-glycoprotein. A preliminary quantitative structure—activity relationship analysis revealed three main structural features involved in P-glycoprotein inhibition: a 1,2,3-trimethoxy moiety, a 6-acyloxy group, and the absence of a 7-hydroxy group. The lignans restored the cytotoxic effect of doxorubicin in HL60/MDR cells and when combined with a subtoxic concentration of this compound increased the proportion of G2/M cells significantly, which is a usual response to treatment with this anticancer drug. The five most effective dibenzocyclooctadiene lignans found so far have met two of the three conditions; however, none of the lignans tested met all three structural prerequisites. The final structure-to-MDR reversing activity relationship has not been established due to a limited number of lignans. Our current work is directed towards a greater number of suitable lignans to gain a deeper insight into the structure-to-activity relationship and to obtain more effective inhibitors. The lignans are isolated from Schisandra chinensis extracts in accordance with the effectiveness of P- glycoprotein inhibition by semi-preparative HPLC. A semisynthetic way of modification of the lignans is applied in order to enhance P- glycoprotein inhibitory activity and discover another principal structure leading to the more effective inhibition.

Links

• LM2015043, research and development project: Name: Česká infrastruktura pro integrativní strukturní biologii (Acronym: CIISB)

Investor: Ministry of Education, Youth and Sports of the CR

• MUNI/A/0810/2016, interní kód MU: Name: Molekulární a buněčná biologie

Investor: Masaryk University, Category A

• MUNI/A/1205/2016, interní kód MU: Name: Příspěvek biochemických metodik ke studiu molekulární podstaty vybraných patologických stavů a onemocnění (Acronym: mopopas)

Investor: Masaryk University, Category A