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Journal of inorganic biochemistry2020Sep01Vol.210issue()

異常な抗血管新生活性を伴うニトロシル鉄複合体の活性化の分岐モード

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文献タイプ:
  • Journal Article
  • Research Support, N.I.H., Intramural
  • Research Support, Non-U.S. Gov't
概要
Abstract

一酸化窒素(NO)およびニトロキシル(HNO)は、いくつかの生理学的および病態生理学的プロセスにおける役割により、幅広い注目を集めています。驚くべきことに、これらの兄弟種は、血管新生をブロックするHNOと比較して、血管新生活性の促進を含む対立する効果を示すことができます。長年にわたって多くのドナーが開発されていませんが、HNOへの関心は最近の新しいドナーの出現につながりました。ただし、どちらの場合も、鉄ベースの化合物の表現力のある不足があります。ここでは、trans- [fe(cyclam)(no)cl] cl2(cyclam = 1,4,8,11-tetraazacyclotetradecane)複合体の新しい化学反応性と安定性を調査しました。興味深いことに、放出なしの半減期(T1/2)は、光照射時に1.8分で、37°C​​で熱活性化時5.4時間でした。重要なことに、分光性の証拠は、グルタチオンによって誘導されないのではなく、HNOの生成を支持しました。さらに、乳癌細胞におけるNOドナーまたは低酸素誘発HIF-1α(低酸素誘導因子1α)蓄積の有意な阻害と、トランス[Fe(Cyclam)(no)Cl2複合体で前処理された内皮細胞による血管チューブ形成の減少を観察しました。一緒に、これらの研究は、抗血管新生活性を備えた鉄ニトロシル複合体の最初の例と、さらなる薬理学的調査を保証するNO/HNO放出剤としてのこの化合物の潜在的な二重活性を提供します。

一酸化窒素(NO)およびニトロキシル(HNO)は、いくつかの生理学的および病態生理学的プロセスにおける役割により、幅広い注目を集めています。驚くべきことに、これらの兄弟種は、血管新生をブロックするHNOと比較して、血管新生活性の促進を含む対立する効果を示すことができます。長年にわたって多くのドナーが開発されていませんが、HNOへの関心は最近の新しいドナーの出現につながりました。ただし、どちらの場合も、鉄ベースの化合物の表現力のある不足があります。ここでは、trans- [fe(cyclam)(no)cl] cl2(cyclam = 1,4,8,11-tetraazacyclotetradecane)複合体の新しい化学反応性と安定性を調査しました。興味深いことに、放出なしの半減期(T1/2)は、光照射時に1.8分で、37°C​​で熱活性化時5.4時間でした。重要なことに、分光性の証拠は、グルタチオンによって誘導されないのではなく、HNOの生成を支持しました。さらに、乳癌細胞におけるNOドナーまたは低酸素誘発HIF-1α(低酸素誘導因子1α)蓄積の有意な阻害と、トランス[Fe(Cyclam)(no)Cl2複合体で前処理された内皮細胞による血管チューブ形成の減少を観察しました。一緒に、これらの研究は、抗血管新生活性を備えた鉄ニトロシル複合体の最初の例と、さらなる薬理学的調査を保証するNO/HNO放出剤としてのこの化合物の潜在的な二重活性を提供します。

Nitric oxide (NO) and nitroxyl (HNO) have gained broad attention due to their roles in several physiological and pathophysiological processes. Remarkably, these sibling species can exhibit opposing effects including the promotion of angiogenic activity by NO compared to HNO, which blocks neovascularization. While many NO donors have been developed over the years, interest in HNO has led to the recent emergence of new donors. However, in both cases there is an expressive lack of iron-based compounds. Herein, we explored the novel chemical reactivity and stability of the trans-[Fe(cyclam)(NO)Cl]Cl2 (cyclam = 1,4,8,11-tetraazacyclotetradecane) complex. Interestingly, the half-life (t1/2) for NO release was 1.8 min upon light irradiation, vs 5.4 h upon thermal activation at 37 °C. Importantly, spectroscopic evidence supported the generation of HNO rather than NO induced by glutathione. Moreover, we observed significant inhibition of NO donor- or hypoxia-induced HIF-1α (hypoxia-inducible factor 1α) accumulation in breast cancer cells, as well as reduced vascular tube formation by endothelial cells pretreated with the trans-[Fe(cyclam)(NO)Cl]Cl2 complex. Together, these studies provide the first example of an iron-nitrosyl complex with anti-angiogenic activity as well as the potential dual activity of this compound as a NO/HNO releasing agent, which warrants further pharmacological investigation.

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