Спектрально-люминесцентные свойства производных скварилиевых зондов при взаимодействии с изолированными клетками печени крыс

Abstract

Цель. Поиск подходов к исследованию функционального состояния клетки с помощью новых скварилиевых зондов. Методы. Зависимость параметров флуоресценции скварилиевых и полиметиновых красителей от свойств их микроокружения в биомембранах изучали методом микроспектрофлуориметрии. Для оценки процессов накопления зондов в клетках и исследования динамики фоторазрушения красителей применяли количественную микрофлуориметрию одиночных клеток. Результаты. Показано, что хромофорная часть молекул скварилиевых зондов в отличие от катионных полиметиновых зондов локализована в биомембранах преимущественно в более полярном микроокружении, что определяется анионными свойствами зондов. Выводы. Хромофор анионного скварилиевого зонда в нативных мембранах находится в поверхностном слое мембраны в области полярных головок фосфолипидов, тогда как катионные зонды могут погружаться на большую глубину мембраны. Наивысшая устойчивость к фотовыцветанию среди исследуемых зондов обнаружена у скварилиевого анионного зонда SqSC4 . Ключевые слова: спектры люминесценции, скварилиевые зонды, полиметиновые зонды, биомембраны.

Мета. Пошук підходів до вивчення функціонального стану клітини за допомогою нових похідних скварилієвих зондів. Методи. Залежність параметрів флуоресценції скварилієвих і поліметино вих барвників від властивостей їхього мікрооточення в біомембранах досліджували методом мікроспектрофлуориметрії. Для оцінки процесів накопичення зондів у клітинах і при дослідженні динаміки фоторуйнування барвників застосовували кількісну мікрофлуориметрію поодиноких клітин. Результати. Показано, що хромофорна частина молекул скварилієвих зондів на відміну від катіонних поліметинових зондів локалізована в біомембранах переважно у полярнішому мікрооточенні, що визначається аніонними властивостями зондів. Висновки. Хромофор аніонного скварилієвого зонда у нативних мембранах знаходиться в поверхневому шарі мембрани в області полярних голівок фосфоліпідів, тоді як катіонні зонди можуть занурюватися на більшу глибину мембрани. Найвищу стійкість до фотовицвітання серед досліджуваних зондів виявлено у скварилієвого аніонного зонда SqSC4 . Ключові слова: спектри люмінесценції, скварилієві зонди, поліметинові зонди, біомембрани.

Aim. To find out approaches for studying cellular functional state using new fluorescent squaraine probes. Methods. Dependence of fluorescence parameters ofsquaraine and polymethine dyes on the properties of their microenvironment in biomembranes wasstudied by microspectrofluorimetry. The quantitative microfluorimetry of single cells was applied for the evaluation of probes accumulation in cells and for investigation of dynamics of dyes photobleaching. Results. The data obtained evidence that a chromophoric part of the squaraine dyes molecules is mainly localized in a more polar microenvironment in biomembranes, as compared to the cationic polymethine probes. Conclusions. Chromophore of anionic squaraine probe in native membranes is located in the upper membrane layer in the region of polar phospholipids heads, while the cationic probes can penetrate deeper into the membrane. The anionic squaraine probe SqSC4 was determined as the most photostable dye among the investigated probes. Keywords: emission spectra, squaraine probes, polymethine probes, biomembranes.