Proiect de cercetare exploratorie,

1
Proiect de cercetare exploratorie, finantat de
CNCSIS, prin programul PN II Idei Interactia
cu acizii nucleici si cardiotoxicitatea unor
antibiotice antitumorale investigatii
fizico-chimice si biochimice. Proiect nr.
486/2009 Director Dr. Mirela Enache Durata
01.05.2009 - 30.04.2012
2

• REZUMAT
• Recunoasterea moleculara a acizilor nucleici
  si proteinelor de catre diversi liganzi
  reprezinta un subiect de interes practic si
  fundamental. Este un subiect aflat la interfata
  dintre chimie si biologie deoarece interactiile
  care implica moleculele biologice sunt cel mai
  bine intelese daca sunt descrise in termeni
  fizico-chimici. In acest context general,
  interactiile medicamente antitumorale-ADN
  prezinta un interes particular nu numai pentru ca
  tinta intracelulara a acestor agenti este ADN,
  dar si pentru faptul ca tratamentul actual pentru
  multe tipuri de cancer este nesatisfacator, in
  sensul de a controla boala si de a avea efecte
  secundare minore. Prin urmare, multe laboratoare
  de chimie si biologie din lume, atat din
  cercetarea academica cat si din industrie,
  colaboreaza in incercarea de a gasi noi
  medicamente capabile de recunoasterea specifica a
  secventei de ADN in vivo, si deci de a actiona ca
  modulatori specifici ai activitatii genice.
  Intrebarea care se pune este Care sunt regulile
  care guverneaza acest proces de recunoastere
  moleculara a ADN de catre un medicament? Pentru a
  raspunde la aceasta intrebare sunt necesare
  informatii despre structura complexului
  medicament-ADN, despre dinamica formarii
  complexului respectiv si despre energetica care
  guverneaza procesul. De asemenea, in designul
  rational de noi medicamente antitumorale pe langa
  cresterea specificitatii si eficientei
  terapeutice a acestor medicamente, se are in
  vedere si obtinerea unor compusi care sa nu mai
  prezinte toxicitate cardiaca, toxicitate care in
  momentul de fata limiteaza utilizarea clinica a
  antibioticelor antitumorale. In acest context,
  studiile propuse in acest proiect vor conduce la
  determinarea completa a profilului termodinamic
  pentru interactia unor antibiotice antitumorale
  cu ADN si intelegerea cantitativa a factorilor
  care guverneaza aceasta interactie, precum si la
  evidentierea proprietatilor redox ale acestor
  medicamente si intelegerea la nivel molecular a
  trasaturilor de structura electronica care
  guverneaza reactivitatea chimica in procese de
  oxido-reducere. Acest studiu va fi dezvoltat in
  doua directii
• - studiul interactiei unor antibiotice
  antitumorale cu acizii nucleici, ca fiind unul
  din mecanismele responsabile de activitatea
  antitumorala
• - studiul activarii redox a unor antibiotice
  antitumorale, posibil responsabila de toxicitatea
  cardiaca.

3
Buget proiect
Nr. crt. Denumire capitol buget 2009 2010 2011 Total, lei
1. Cheltuieli de personal 41.987 239.453 129.600 411.040
2. Cheltuieli indirecte (regie) 13.684,52 99.040,48 34.235 146.960
3. Mobilitati 2.450,81 31.849 17.000 51.299,81
4. Cheltuieli de logistica 23.021,19 222.679 25.000 270.700,19
5. Total 81.143,52 593.021,48 205.835 880.000
4
Lista membrilor echipei de cercetare
Nr. crt. Nume si prenume Anul nasterii Titlul didactic stiintific Doctorat
1 PREDA LOREDANA 1975 CERCETATOR STIINTIFIC DA
2 POPA VLAD TUDOR 1952 CSI DA
3 TOADER ANA MARIA 1978 CERCETATOR STIINTIFIC DOCTORAND
4 LATUS ALINA 1982 CERCETATOR STIINTIFIC DOCTORAND
5 ENACHE MADALIN IANCU 1973 CSII DA
5

• CV Mirela Enache
• Domeniile de competenta
• - caracterizarea fizico-chimica a interactiilor
  moleculare (interactii medicamente biopolimeri)
• - studiul activarii redox a antibioticelor
  antitumorale
• - studii voltametrice si de impedanta asupra
  stabilitatii electrochimice a straturilor
  autoasamblate influenta tiolilor asupra
  densitatii starilor de suprafata prezente la
  interfata electrod/solutie
• - procese radicalice in compusi cu relevanta
  biologica
• evaluarea unor indici ai stresului oxidativ in
  conditii normale si patologice (imbatranire,
  diabet)
• Lucrari reprezentative
• M. Enache, C. Bendic, E. Volanschi,
  Spectroelectrochemistry of the redox activation
  of anti-cancer drug mitoxantrone,
  Bioelectrochemistry, 72, 10-20, 2008
• M. Enache, D. Bulcu, I. Serbanescu, E. Volanschi,
  Interaction of actinomycin D with anionic
  surfactant, sodium dodecyl sulphate spectral and
  electrochemical investigations, Revue Roumaine de
  Chimie, 52, 725-731, 2007
• C. Bendic, M. Enache, E. Volanschi, Analysis of
  actinomycin D - DNA model complexes using a
  quantum chemical criterion Mulliken overlap
  populations, Journal Molecular Graphics and
  Modelling, 24, 10-16, 2005
• M. Enache, E. Volanschi, Electrochemical and
  spectral study of the interaction of antitumoral
  drug mitoxantrone with DNA, Revue Roumaine de
  Chimie, 50, 131-140, 2005
• C. Bendic, M. Enache, E. Volanschi, A possible
  model for the actinomycin D - DNA complexes at
  high drug to polymer ratiosmolecular modeling
  and overlap population analysis, Revue Roumaine
  de Chimie, 50, 677-681, 2005
• E. Volanschi, M. Enache, Spectroelectrochemical
  study and MO-modeling of the reductive activation
  of antitumoral drug actinomycin D, Revue Roumaine
  de Chimie, 47 741-750, 2002
• M. Enache, M. Hillebrand, E. Volanschi, Spectral
  study of the interaction of actinomycin D with
  calf thymus DNA, Romanian Journal of Biophysics,
  11 93-105, 2001

6

• CV Preda Loredana
• Domenii de competenta
• electrochimie moleculara - rolul structurii
  electronice a substratului in determinarea
  reactivitatii intermediarilor in procese
  electrochimice (studii spectro electrochimice
  cuplate cu calcule teoretice asupra mai multor
  clase de compusi sulfona) cat si al solventului
  (studii electrochimice asupra unor solventi
  neconventionali lichide ionice) asupra vitezei si
  mecanismului reactiilor electrochimice.
• Lucrari semnificative
• Reactivity of substituted seven-membered
  heterocyclic sulfones Spectroelectrochemical
  study and theoretical modeling, L. Preda,
  V.Lazarescu, M.Hillebrand, E.Volanschi,
  Electrochimica Acta 2006, 51, 5587-5595
• Heterogeneous electron-transfer kinetics of nitro
  compounds in room-temperature ionic liquids,
  C.Lagrost, L. Preda, E. Volanschi, P. Hapiot, J.
  Electroanal. Chem, 2005, 585, 1-7
• The cathodic behaviour of poly(alkyl) and (aryl)
  sulfones revised. Mechanistic and theoretical
  approaches, J.F.Bergamini, P.Hapiot, C.Lagrost,
  L. Preda, J.Simonet, E.Volanschi,
  Phys.Chem.Chem.Phys., 2003, 5, 4846-4850
• Reducerea electrochimica a benzaldehidei si
  acetofenonei pe electrod de platina modificat
  chimic cu tetrafenil porfirine,C. Lete,
  N.D.Totir, C.Giorza, L. Preda, Rev. Roumaine
  Chim., 2003, 54, 411-413 Electrochemical study
  and MO-Modelisation of some substituted
  benzo-thiophenes, L. Preda, C.Topala, I.Baciu,
  E.Volanschi, UPB Sci.Bull., Series B, , 2001, 63,
  421-428

7

• CV Popa Vlad Tudor
• Domenii de competenta
• Analiza termica calorimetrie diferentiala
  dinamica (DSC), analiza termica diferentiala
  (DTA), analiza termogravimetrica (TGA)
  termodinamica chimica, cinetica chimica generala,
  cataliza omogena si heterogena teoria reactiilor
  complexe modele de neuniformitate in cataliza
  heterogena.
• Lucrari semnificative
• V. T. Popa and J. A. Schwarz, Two-Step Sequences
  with Extended Temkin Nonuniform Reactivity.
  Rate-Determining Step Revisited, Chem. Engn.
  Sci., 51 (1996) 3657
• V. T. Popa, C. Contescu and J. A. Schwarz,
  Nonuniformity Windows at the Oxide/Aqueous
  Interface. Apparent Proton Transfer Rates in
  pH-jump Relaxation Kinetics, Polish J. Chem., 71
  (1997) 583
• V. T. Popa and E. Segal, Shape Analysis of DSC
  Ice Melting Endotherms Towards an Estimation of
  the Instrumental Profile, J. Thermal Anal., 69
  (2002) 149
• M. O. Vlad, V. T. Popa, E. Segal and J. Ross,
  Multiple Rate-Determining Steps for Non-Ideal and
  Fractal Systems, J. Phys. Chem. B, 109 (2005)
  2455
• M. O. Vlad, F. Moran, V. T. Popa, S. Szedlascek,
  J. Ross, Functional. Fractal nonlinear response
  with application to rate processes with memory,
  allometry, and population genetics, PNAS, 104,
  4798-4803, 2007
• M. O. Vlad, A. D. Corlan, V. T. Popa, J. Ross, On
  anti-portfolio effects in science and technology
  with application to reaction kinetics, chemical
  synthesis, and molecular biology, PNAS, 104,
  18398-18403, 2007

8
CV Enache Madalin Iancu Domenii de competenta -
microbiologie generala, biochimie,
nanobiotehnologii. Izolarea si identificarea unei
specii noi pentru stiinta, denumita Haloferax
prahovense, apartinand domeniului Archaea, fiind
primul archaeon izolat din Romania, caracterizat
si clasificat în acord cu cerintele Codului
Bacteriologic studiul filogenetic al
microorganismelor haloalcalifile pe baza genei
rpoB, ca marker molecular alternativ la 16S
rRNA. Studiul a fost propus ca si criteriu
complementar pentru taxonomia familiei
Halobacteriaceae. Lucrari semnificative Madalin
Enache, T. Itoh, T. Fukushima, R. Usami, L.
Dumitru, M. Kamekura, 2007, Phylogenetic
relationships within the family Halobacteriaceae
inferred from rpoB gene and protein sequences -
Int J Syst Evol Microbiol, 57, 10, 2289 - 2295.
(IF 2.744) Madalin Enache, T. Itoh, M.
Kamekura, G. Teodosiu, L. Dumitru, 2007,
Haloferax prahovense sp.nov., an extremely
halophilic archaeons isolated from a Romanian
salt lakes, Int J Syst Evol Microbiol, 57, 2, 393
397. (IF 2.744) M. Gartner, C. Trapalis, M.
Anastasescu, P. Osiceanu, A. Ghita, Madalin
Enache, L. Dumitru, T. Stoica, M. Zaharescu,
S.H. Suh, 2007, Doped sol-gel tio2 films for
biological applications, Bulletin of Korean
Chemical Society - in press (IF 0.933) T.
Oncescu, P. Oancea, Madalin Enache, G. Popescu,
L. Dumitru, M. Kamekura, 2007, Halophilic
bacteria are able to decontaminate dichlorvos, a
pesticide, from saline environments, Central
European Journal of Biology, 2, (4), 563 573.
(IF în curs de evaluare ISI Thompson) -
capitole in carti (1) L. Dumitru, G. Teodosiu
Popescu, Madalin Enache, R. Cojoc, I. Kleps, T.
Ignat, 2007, S-layer of Haloferax sp. GR 2 (JCM
13922) isolation, characterization and binding
to silicon nanostructurated substrates, Vol. 10,
Seria Micro and nanoengineering, Ed. Academiei
Romane, 146 152 (2) Madalin Enache, 2007,
Tehnici moleculare utilizate pentru studiul
diversitatii microbiene in mediile extreme, Vol.
Biodiversitatea de la concepte fundamentale la
aplicatii biotehnologice, Ed. M. Enache L.
Dumitru, Editura Academiei Romane, 75 86.
9

• CV Toader Ana Maria
• cercetator in Institutul de Chimie Fizica si
  doctorand (2005) la Facultatea de Chimie sub
  conducerea stiintifica a Prof. Elena Volanschi.
• Tema tezei de doctorat Studiul unor procese de
  electrod implicand produsi biologic activi prin
  metode fizico-chimice.
• Lucrari publicate
• A. M. Toader, D. Bulcu si E. Volanschi,
  Spectroelectrochemical study of the redox
  behaviour of questiomycin drugs in aprotic media,
  Revue Roumaine de Chimie 51 (4) 307-315, 2006
• A. M. Toader, C. Diaconu, E. Volanschi,
  Spectroelectrochemical Study of the Hemin -
  Glutathione Interaction in the Absence and
  Presence of Surfactants ECS Transactions, vol.
  3, 155-166, 2007
• A. M. Toader, C. Diaconu, E. Volanschi,
  Electrochemical and spectral study of the
  hemin-surfactant interaction in solution, Revue
  Roumaine de Chimie 52 (1-2), 159-167, 2007

10

• CV Latus Alina
• - cercetator in Institutul de Chimie Fizica si
  doctorand (2005) la Facultatea de Chimie sub
  conducerea stiintifica a Prof. Elena Volanschi.
• Tema tezei de doctorat Studiul proceselor redox
  si interactiilor medicament biopolimer prin
  metode electrochimice si spectrale.
• Lucrari publicate
• Alina Latus, Elena Volanschi, Electrochemical and
  spectral study of the redox behavior
• and cardiotoxicity of anticancer drugs with
  antraquinone structure quinizarin, Rev.
• Roum. Chim., 2008, 53(12), 1131-1140.

11
Diseminare rezultate 2009 (1.05.2009-1.12.2009) L
ucrari publicate M. Enache, E. Volanschi,
Spectral characterization of dimerization
equilibrium of antitumor drug mitoxantrone, Revue
Roumaine de Chimie in press Capitol carte M.
Enache, E. Volanschi, Cardiotoxicitatea
antibioticelor antitumorale din perspectiva
transferului de electron si stresului oxidativ,
in Adaptarea la stres conditie de supravietuire
si/sau factor de biodiversitate, Editura
Academiei Romane, 2009, pag. 104-120, ISBN
979-973-27-1540-0 Lucrari prezentate la
manifestari stiintifice internationale M.
Enache, I. Anghelache, E. Volanschi, Spectral and
electrochemical investigation of the
interaction of some antitumor drugs with DNA in
the absence and presence of surfactants, XXth
International Symposium on Bioelectrochemistry
and Bioenergetics, May 10-14, 2009, Sibiu,
Romania A. Latus, M. Enache, E. Volanschi, Etude
electrochimique et spectrale de lactivation
redox des medicaments anticancereux derives de
lanthracycline, Journees dElectrochimie,
Juillet 6-10, 2009, Sinaia, Romania I.
Anghelache, A. M.Toader, A. Latus, M. Enache, E.
Volanschi, Spectroelectrochimie des
interactions medicaments-biopolymers, Journees
dElectrochimie, Juillet 6-10, 2009, Sinaia,
Romania