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超音波と結合した植物由来のミリセチン分子の乳がんに対する金ナノ粒子合成への利用
Utilization of plant-derived Myricetin molecule coupled with ultrasound for the synthesis of gold nanoparticles against breast cancer.
PMID: 32468137 DOI: 10.1007/s00210-020-01874-6.
抄録
植物化学的に媒介されたナノ粒子の合成は、がん治療の分野で大きな関心を集めている。我々は、超音波アシスト法を用いて、ミリセチン（Myr）を用いた金ナノ粒子（AuNP）の合成を試みた。さらに、合成したナノ粒子の抗がん活性を評価した。バイオ合成したMyr-AuNPの物理化学的性質を紫外可視分光光度計,フーリエ変換赤外分光法,X線回折,走査型電子顕微鏡,エネルギー分散型X線分光法,粒度分析により評価した。Myr-AuNPの研究報告では、50nm以下の球状粒子が得られた。粒子の安定性は、様々な生理的媒体中で増加した。さらに、Myr-AuNPsのグラフ理論ネットワーク解析から、mTORとの結合が乳がん細胞への有効なターゲットであることが示唆された。また、Myr-AuNPsのヒトmTORキナーゼに対するインシリコ分子ドッキング研究の結果、Myr-AuNPsは強力な結合を示すことが明らかになった。Myr-AuNPsのIC値はMCF-7細胞株に対して13μgmLとして計算された。AO/EBおよびDAPI染色により、Myr-AuNPs処理細胞の抗がん作用を確認したところ、プロアポトーシス体の形成を伴う死細胞の割合が高いことが明らかになった。さらに、Myr-AuNPはミトコンドリア膜電位の脱分極と活性酸素の産生を示した。本研究により、Myr-AuNPsは乳がんに対する強力な抗がん剤としての利用が期待できることが証明された。グラフィカル・アブストラクト Myr-AuNPs の生合成の模式図
Phytochemical mediated synthesis of nanoparticles has gained great interest in the field of cancer therapeutics. We attempted a simple and stable synthesis of gold nanoparticles (AuNPs) with Myricetin (Myr) adopting ultrasound-assisted method. Further, we evaluated anticancer activity of the synthesized nanoparticles. The physico-chemical properties of biosynthesized Myr-AuNPs were characterized by UV-visible spectrophotometer, Fourier-transform infrared spectroscopy, X-ray diffraction, scanning electron microscopy, energy-dispersive X-ray spectroscopy, and particle size analysis. The study reports of Myr-AuNPs showed spherical-shaped particles with a size of < 50 nm. Stability of the particles was increased in various physiological media. Furthermore, the graph theoretical network analysis of Myr-AuNPs indicated that the probable binding with the mTOR is an effective target for breast cancer cells. In silico molecular docking study of Myr-AuNPs in human mTOR kinase was found to be strong binding. The IC value of Myr-AuNPs was calculated as 13 μg mL against MCF-7 cell line. The AO/EB and DAPI stainings confirmed the anticancer activity by Myr-AuNPs-treated cells showed a good proportion of dead cells evidenced with formation of pro-apoptotic bodies. In addition, Myr-AuNPs exhibited depolarization of mitochondrial membrane potential and production of reactive oxygen species. This study proves that Myr-AuNPs holds great promise to use against breast cancer as a potent anticancer drug. Graphical abstract A schematic representation for the biosynthesis of Myr-AuNPs.