Towards Profiling of the G-Quadruplex Targeting Drugs in the Living Human Cells Using NMR Spectroscopy

KRAFČÍK, Daniel, Eva IŠTVÁNKOVÁ, Šimon DŽATKO, Pavlína VÍŠKOVÁ, S. FOLDYNOVA-TRANTIRKOVA a Lukáš TRANTÍREK. Towards Profiling of the G-Quadruplex Targeting Drugs in the Living Human Cells Using NMR Spectroscopy. International Journal of Molecular Sciences. Basel: Multidisciplinary Digital Publishing Institute, 2021, roč. 22, č. 11, s. 6042-6055. ISSN 1422-0067. Dostupné z: https://dx.doi.org/10.3390/ijms22116042.

Základní údaje

• Originální název: Towards Profiling of the G-Quadruplex Targeting Drugs in the Living Human Cells Using NMR Spectroscopy
• Autoři: KRAFČÍK, Daniel (703 Slovensko, domácí), Eva IŠTVÁNKOVÁ (203 Česká republika, domácí), Šimon DŽATKO (703 Slovensko, domácí), Pavlína VÍŠKOVÁ (203 Česká republika, domácí), S. FOLDYNOVA-TRANTIRKOVA a Lukáš TRANTÍREK (203 Česká republika, garant, domácí).
• Vydání: International Journal of Molecular Sciences, Basel, Multidisciplinary Digital Publishing Institute, 2021, 1422-0067.

Další údaje

• Originální jazyk: angličtina
• Typ výsledku: Článek v odborném periodiku
• Obor: 10608 Biochemistry and molecular biology
• Stát vydavatele: Švýcarsko
• Utajení: není předmětem státního či obchodního tajemství
• WWW: URL
• Impakt faktor: Impact factor: 6.208
• Kód RIV: RIV/00216224:14740/21:00120234
• Organizační jednotka: Středoevropský technologický institut
• Doi: http://dx.doi.org/10.3390/ijms22116042
• UT WoS: 000660126000001
• Klíčová slova anglicky: in-cell NMR; G-quadruplex; ligand; drug; Bcl2; telomeric DNA; KRAS; BRACO19; PhenDC3; NMM
• Štítky: CF NMR, rivok
• Příznaky: Mezinárodní význam, Recenzováno

Anotace

Recently, the H-1-detected in-cell NMR spectroscopy has emerged as a unique tool allowing the characterization of interactions between nucleic acid-based targets and drug-like molecules in living human cells. Here, we assess the application potential of H-1 and F-19-detected in-cell NMR spectroscopy to profile drugs/ligands targeting DNA G-quadruplexes, arguably the most studied class of anti-cancer drugs targeting nucleic acids. We show that the extension of the original in-cell NMR approach is not straightforward. The severe signal broadening and overlap of H-1 in-cell NMR spectra of polymorphic G-quadruplexes and their complexes complicate their quantitative interpretation. Nevertheless, the H-1 in-cell NMR can be used to identify drugs that, despite strong interaction in vitro, lose their ability to bind G-quadruplexes in the native environment. The in-cell NMR approach is adjusted to a recently developed 3,5-bis(trifluoromethyl)phenyl probe to monitor the intracellular interaction with ligands using F-19-detected in-cell NMR. The probe allows dissecting polymorphic mixture in terms of number and relative populations of individual G-quadruplex species, including ligand-bound and unbound forms in vitro and in cellulo. Despite the probe's discussed limitations, the F-19-detected in-cell NMR appears to be a promising strategy to profile G-quadruplex-ligand interactions in the complex environment of living cells.

Návaznosti

• LM2018127, projekt VaV: Název: Česká infrastruktura pro integrativní strukturní biologii (Akronym: CIISB)

Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, Czech Infrastructure for Integrative Structural Biology

• NV19-08-00450, projekt VaV: Název: Atomárně rozlišená NMR spektroskopie in vivo jako nástroj pro biologické testování terapeuticky významných cílů v genomové ne-kanonické DNA a jejich interakcí s léčivy ve fenotypově diverzifikovaných nádorových buňkách.

Investor: Ministerstvo zdravotnictví ČR, Atomically resolved in vivo NMR spectroscopy as a novel tool for biological testing of therapeutically important genomic non-canonical DNA targets and their interactions with drugs in phenotypically diversified cancer cells.