Изучение индукции 8-метоксипсораленом (8-MOП) SOS-ответа у бактерий Escherichia coli

Аннотация

Для фотохимиотерапии псориаза и витилиго используется 8-метоксипсорален (8-МОП). При терапии, получившей название PUVA-терапия, пораженную кожу пациента, которому предварительно назначали 8-МОП, облучают УФ-А (> 320 нм). В результате фотохимической реакции 8-МОП образует ковалентную связь с пиримидиновыми основаниями ДНК и формирует как монофункциональные, так и бифункциональные аддукты (межнитевые перекрестные сшивки). Последние являются причиной цитотоксичности 8-МОП, приводящей к гибели псориатических клеток. Однако у выживших клеток эти же аддукты могут быть причиной генотоксичности 8-МОП. Для сравнительного изучения цитотоксичности и генотоксичности 8-МОП впервые использовали lux-биосенсор E. coli MG1655 (pColD-lux), несущий рекомбинантную плазмиду с lux-опероном, находящимся под контролем промотора гена colD. Ген colD(cda) входит в SOS-регулон E. coli, обеспечивающий репарацию ДНК и устойчивость клеток к повреждению ДНК. Lux-оперон выполняет репортерную функцию, характеризующую уровень SOS-ответа на повреждение ДНК. В качестве показателя цитотоксичности 8-МОП+УФ-А учитывали гибель бактерий, а генотоксичность – по изменению интенсивности люминесценции биосенсора. Индукция 8-МОП SOS-ответа у бактерий зависела как от дозы УФ-А, так и от концентрации 8-МОП. При высоких дозах УФ-А выявлено снижение выживаемости клеток бактерий в 25 раз (с 2х108 до 8х106 КОЕ), а у жизнеспособных клеток – возрастание интенсивности SOS-ответа в 675 раз в пересчете на 106 клеток. Таким образом, показано, что в бактериальной тест-системе генотоксический эффект 8-МОП многократно превышает его цитотоксичность. Ключевые слова: 8-метоксипсорален, lux-биосенсор, E. coli, промотор гена ColD, SOS-ответ, УФ-А облучение, аддукты,