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Ruthenium(II) and Rhodium(I) arene complexes for G-Quadruplex Recognition
Laura Alice Hager
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Chemie
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Masterstudium Chemie
Betreuer*in
Bernhard Keppler
DOI
10.25365/thesis.69568
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-11094.49275.456124-9
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
G-Quadruplexe sind sekundäre DNA-Strukturen, in welchen vier Guaninbasen planare, zyklische Anordnungen einnehmen, welche übereinandergestapelt vorkommen. G-Quadruplexe stellen ein attraktives zelluläres Ziel auf Genomebene dar, da diese Strukturelemente in der menschlichen Telomersequenz sowie mehreren prominenten Onkogenpromotoren überrepresentiert sind. Verminderte Fähigkeit, diese Strukturen aufzulösen, behindert das Fortschreiten des Zellzyklus und damit die Lebensfähigkeit der Zellen.
Die erste der im Rahmen dieser Arbeit untersuchten Klasse von Verbindungen präsentiert vier Ruthenium(II)-Aren-Komplexe mit 1,3-Dioxoindan-2-carboxamid Liganden (an sich genommen Topoisomerase II Inhibitoren), welche eine anhängende Naphthalin-Einheit tragen, die speziell für die Bindung an G-Quadruplexe eingeführt wurde. Das Ersetzen des Chlorido-Liganden durch Pyridin verbesserte die Hydrolysestabilität, was sich wiederum maßgeblich positiv auf die G‑Quadruplex stabilisierenden Eigenschaften sowie die Aktivität gegen Eierstockkrebszellen auswirkte.
Die zweite Gruppe von Verbindungen umfasst eine Reihe von Metall(RuII,RhI)-Aren-Komplexen mit N-heterozyklischen Carbenliganden mit 4-Ethylthio-1,8-naphthalimid Seitenketten. Zusätzlich zu ihren antiproliferativen Eigenschaften verleiht der fluoreszierende Ligand den Komplexen nützliche photophysikalische Eigenschaften, welche in zellulären Bildgebungsstudien genutzt werden können. Neben koordinativer Bindung (an 9-Ethylguanin) wurde bestätigt, dass die hier untersuchten Komplexe DNA durch Interkalation sowie an G‑Quadruplexe in einem top stacking Mechanismus binden. Während Rhodiumverbindungen tendenziell wirksamer als Ruthenium in ihren Bindungswechselwirkungen mit DNA waren, neigten die untersuchten Rhodiumkomplexe nachteilig dazu, aus der Lösung auszufallen.
Abstract
(Englisch)
G-quadruplexes are secondary DNA structures in which four guanine bases form planar, cyclic arrangements (G-quartets) that can stack atop one another. G-quadruplexes represent an attractive cellular target on the genome-level, since these structural motifs are overrepresented in the human telomeric sequence and several prominent oncogene promoters. Inability to resolve these structures will impede cell cycle progression and with it, terminate cell viability.
The first class of compounds examined in this thesis presents four ruthenium(II) arene complexes with 1,3‑dioxoindan‑2‑carboxamide ligands (in themselves topoisomerase II inhibitors) bearing a pendant naphthalene moiety, specifically designed to bind G-quadruplexes by both stacking and coordinating interactions. Replacing the chlorido leaving ligand for a pyridine improved the hydrolytic stability of these compounds and in turn greatly enhanced their G4 stabilising interaction as well as their activity against ovarian cancer cells.
The second class of compounds comprise a set of metal (RuII, RhI) arene complexes with N‑heterocyclic carbene ligands bearing 4-ethylthio-1,8-naphthalimide sidechains. In addition to the complexes’ antiproliferative properties, the fluorescent naphthalimide ligand confers useful photophysical properties that can be utilised in cellular imaging studies. Besides a coordinative binding mode (to 9-ethylguanine), the complexes studied herein were confirmed to effectively bind B-DNA by intercalation, as well as binding to G-quadruplexes in a top-stacking mechanism. While rhodium compounds tended to be more effective than ruthenium in their binding interactions with DNA, rhodium complexes had a disadvantageous tendency to precipitate from solution.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Englisch)
cancer therapy metallodrugs metal complex ruthenium rhodium G-Quadruplex DNA carboxamides naphthalene naphthalimide
Schlagwörter
(Deutsch)
Krebstherapie Metallotherapeutika Metallkomplexe Ruthenium Rhodium G-Quadruplex DNA Carboxamide Naphtalin Naphthalimide
Autor*innen
Laura Alice Hager
Haupttitel (Englisch)
Ruthenium(II) and Rhodium(I) arene complexes for G-Quadruplex Recognition
Paralleltitel (Deutsch)
Ruthenium(II) und Rhodium(I) Aren Komplexe zur G-Quadruplex Erkennung
Publikationsjahr
2021
Umfangsangabe
X, 71 Seiten : Illustrationen, Diagramme, Karten
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Bernhard Keppler
AC Nummer
AC16336577
Utheses ID
59029
Studienkennzahl
UA | 066 | 862 | |