ジメチルスルホキシド（DMSO）がタンパク質のヒスチジンに結合するシスプラチンとカルボプラチンに及ぶ効果の構造研究

抗がん層複合体シスプラチンとカルボプラチンは、DNAメジャーグルーブを標的とし、N7原子を介してグアニン塩基間でトラストランド内および鎖間架橋を形成し、DNAヘリックスとアポトーシス細胞死の歪みを引き起こします。これらの薬物の主要な副作用は毒性であり、これは体内の多くのタンパク質への結合によって引き起こされます。水性およびジメチルスルホキシド（DMSO）条件のシスプラチンとカルボプラチンを伴うテストタンパク質としての雌卵白リゾチーム（HEWL）の皮質化を含む、さまざまな結晶学的研究が実施されています。グリセロールとパラトンの異なる凍結増殖剤は、シスプラチンとカルボプラチンの各共結晶症例に使用されましたが、シリコンオイルは、N-アセチルグルコサミン（NAG）を含む研究に使用されました。シスプラチンとカルボプラチンの両方は、ここで使用されている条件のタイムスケールで水性培地でHEWLに結合しませんが、DMSOの2分子の2つの分子をHis15の両側に結合すると、リソチメの唯一の残留物であり、イミダゾリルアニオンまたは化学共鳴部分、つまり、イミダゾールN原子の両方が化学的に活性的です。「DMSO条件で」のプラチナピーク位置を識別するために、異常な散乱マップは、F（O）-F（c）マップを省略したクロスチェックとして計算されました。プラチナ占有率σ値は、それぞれの場合に3つの異なるソフトウェアプログラムを使用して確立されました。すべての回折データセットを処理するためにeval15を使用すると、Refmac5およびShelxlを使用したさまざまなタンパク質およびプラチナコンパウンドモデルの改良のデータセットの大規模なアンサンブルの一貫したプラットフォームが提供されました。全体として、この広範な結晶化と凍結保護条件は、詳細なX線結晶構造の特性評価を介してテストタンパク質としてリゾチームへのシスプラチンとカルボプラチン結合の体系的な評価を可能にしました。DMSOは、薬物結合に影響を与えないとみなされるため、薬物送達のための超溶剤として使用されます。しかし、これらの結果は、DMSOを添加するとプラチナ抗がん剤がHEWLに結合することを示しています。この効果は、これらの薬物の毒性評価で、おそらくより広く考慮されるべきです。

The anticancer complexes cisplatin and carboplatin target the DNA major groove, forming intrastrand and interstrand cross-links between guanine bases through their N7 atoms, causing distortion of the DNA helix and apoptotic cell death. A major side effect of these drugs is toxicity, which is caused via binding to many proteins in the body. A range of crystallographic studies have been carried out involving the cocrystallization of hen egg-white lysozyme (HEWL) as a test protein with cisplatin and carboplatin in aqueous and dimethyl sulfoxide (DMSO) conditions. Different cryoprotectants, glycerol and Paratone, were used for each of the cisplatin and carboplatin cocrystallization cases, while silicone oil was used for studies involving N-acetylglucosamine (NAG). Both cisplatin and carboplatin do not bind to HEWL in aqueous media on the timescales of the conditions used here, but upon addition of DMSO two molecules of cisplatin or carboplatin bind either side of His15, which is the only His residue in lysozyme and is assumed to be an imidazolyl anion or a chemical resonance moiety, i.e. both imidazole N atoms are chemically reactive. To identify the platinum-peak positions in the 'with DMSO conditions', anomalous scattering maps were calculated as a cross-check with the F(o) - F(c) OMIT maps. Platinum-occupancy σ values were established using three different software programs in each case. The use of EVAL15 to process all of the diffraction data sets provided a consistent platform for a large ensemble of data sets for the various protein and platinum-compound model refinements with REFMAC5 and then SHELXTL. Overall, this extensive set of crystallization and cryoprotectant conditions allowed a systematic evaluation of cisplatin and carboplatin binding to lysozyme as a test protein via detailed X-ray crystal structure characterizations. DMSO is used as a super-solvent for drug delivery as it is deemed to cause no effect upon drug binding. However, these results show that addition of DMSO causes the platinum anticancer drugs to bind to HEWL. This effect should be considered in toxicity assessments of these drugs and perhaps more widely.