Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Изучение механизмов фотодинамического действия видимого света на дрожжевые клетки с индуцированным накоплением эндогенных порфиринов

ВАК РФ 03.00.02, Биофизика

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Шумарина, Анна Олеговна

Введение Обзор литературы

Глава I. Молекулярные механизмы фотодинамических реакций

1. Видимый свет. Хромофоры видимого света

2. Реакции I и II типа

3. Активные формы кислорода (АФК)

4. Определение типа фотодинамических реакций

Глава II. Фотодинамические повреждения биомолекул и органелл клетки

1. Перекисное фотоокисление липидов

2. Фотоповреждение белков

3. Фотоповреждение биомембран

4. Фотоповреждение нуклеиновых кислот и наследственного аппарата

Глава III. Фотовыцветание порфириновых сенсибилизаторов

Глава IV. Фотодинамическая инактивация микроорганизмов. Эндогенные порфирины

1. Фотодинамическая антимикробная терапия

2. Биосинтез порфиринов

3. Регуляция биосинтеза порфиринов Материалы и методы исследования Результаты и обсуждение

Глава I. Определение оптимальных условий индуцированного накопления эндогенных порфиринов и их фотоинактивирующей эффективности в клетках дрожжей

Глава И. Фотовыцветание эндогенного протопорфирина IX

Глава III. Фотодинамическое повреждение субклеточных структур дрожжей с индуцированным накоплением эндогенного протопорфирина IX Выводы

Введение Диссертация по биологии, на тему "Изучение механизмов фотодинамического действия видимого света на дрожжевые клетки с индуцированным накоплением эндогенных порфиринов"

Исследование фотодинамических реакций представляет собой активно развивающееся направление фотобиологии. Для протекания таких реакций необходимы свет, сенсибилизатор и кислород. Эффективными сенсибилизаторами при воздействии видимого света являются порфирины. Их фототоксичность основана на способности генерировать активные формы кислорода (главным образом, синглетный кислород), которые, реагируя с биологически важными макромолекулами, вызывают их фотоокисление и нарушение функциональных свойств.

Интерес к изучению фотодинамических эффектов в значительной мере был обусловлен их медицинским применением для лечения онкологических заболеваний. В связи с этим в литературе накоплен большой объем данных относительно механизмов фотодинамического действия как экзогенных, т.е. вводимых извне, так и эндогенных, т.е. синтезирумых самой клеткой, порфиринов на клетки животных (Ochsner, 1997; Oleinick and Evans, 1998).

В последнее десятилетие интенсифицировались исследования в области антимикробной фотодинамической терапии, что связаносувеличением числа штаммов микроорганизмов, устойчивых к традиционной химиотерапии. Изучение фотодинамических процессов с использованием ряда экзогенных, а также эндогенных сенсибилизаторов активно проводится на бактериях (van der Meulen et al., 1997; Ramstad et al., 1997; Wainwright, 1998; Szocs et al., 1999). Вместе с тем фунгицидная активность фотосенсибилизаторов исследована мало. Существует незначительное количество работ ilo фотодинамической инактивации дрожжей в присутствии экзогенных сенсибилизаторов (Paardekooper et al., 1995; Carre et al., 1999). В то же время отсутствуют данные об особенностях проявлении фотодинамических эффектов у дрожжей, накопивших эндогенные порфирины в результате направленного воздействия на их биосинтез. Остаются непроясненными вопросы как о самой возможности эффективной фотоинактивации таких дрожжей, так и о ее механизмах. 4

Обзор литературы

I. Молекулярные механизмы фотодинамических реакций

Заключение Диссертация по теме "Биофизика", Шумарина, Анна Олеговна

Выводы

1. Показано, что эффективной инактивации дрожжей Saccharomyces cerevisiae и Candida guilliermondii видимым светом можно достичь при использовании предшественника биосинтеза эндогенных порфиринов 5-аминолевулиновой кислоты и/или хелатирующего соединения 2,2'-дипиридила, ингибирующего последнюю стадию биосинтеза гема, в результате чего в клетках накапливается его непосредственный предшественник фотодинамически активный протопорфирин IX.

2. Выявлено присутствие в клетках двух фракций протопорфирина IX, различающихся по положению основного максимума флуоресценции (625 и 635 нм).

3. Продемонстрированы различия в фотовыцветании коротковолновой и длинноволновой флуоресценции эндогенного протопорфирина IX: большая фотостабильность коротковолновой флуоресценции; появление флуоресцирующего фотопродукта при фотовыцветании длинноволновой.

4. Установлено, что накопление протопорфирина IX в плазматических мембранах клеток S.cerevisiae приводит к увеличению их фотоиндуцированной проницаемости, а накопление протопорфирина IX в митохондриях дрожжей сопровождается эффективным фотоингибированием их дыхания.

5. Клетки S.cerevisiae, дефицитные по пострепликативной рекомбинационной репарации ДНК, более чувствительны к действию видимого света по сравнению с диким штаммом, что может свидетельствовать об образовании фотоповреждений ДНК в дрожжах с индуцированным накоплением протопорфирина IX.

76

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Шумарина, Анна Олеговна, Москва

1. Быховский В.Я., Зайцева Н.И., Полулях О.В. (1985) Микробиологический синтез порфиринов. Обзорная информация. Серия V. Получение и применение ферментов, витаминов, аминокислот, премиксов. М.: ВНИИСЭНТИ, 1-5.

2. Гуринович Г.П., Лосев А.П. (1988) Применение порфиринов и хлоринов для исследования фотодинамического действия света на организмы, Молекулярные механизмы биологического действия оптического излучения (под ред. Рубина А.Б.), М.: Наука, 123-130.

3. Красновский A.A. (мл.). (1988) Механизм образования и роль синглетного кислорода в фотобиологических процессах, Молекулярные механизмы биологического действия оптического излучения (под ред. Рубина А.Б.), М.: Наука, 23-40.

4. Красновский A.A. (мл.). (1998) Фосфоресцентный анализ синглетного молекулярного кислорода в фотобиохимических системах, Биологические мембраны, 15, 530-548.

5. Корогодин В.И. (1966) Проблемы пострадиационного восстановления, М.: Атомиздат, 391 с.

6. Марри Р., Греннер Д., Мейес П., Родуэлл В. (1993) Биохимия человека, М.: Мир, т. 1.

7. Неверов К. В., Визе С., Хебер У. (1999) Фотоиндуцированное повреждение фотосинтетического аппарата в листьях растений, обработанных 5-аминолевулиновой кислотой или 2,2'-дипиридилом, II съезд биофизиков России, Москва, тезисы докладов, т. III, стр. 1058.

8. Страховская М.Г., Власова Е.В., Фрайкин Г.Я. (1998) Исследование флуоресценции изолированных плазматических мембран дрожжей в видимой области спектра, Биофизика 43, 447-452.77

9. Черницкий Е.А., Воробей А.В. (1988) Фотосенсибилизированные повреждения биологических мембран, Молекулярные механизмы биологического действия оптического излучения (под ред. Рубина А.Б.), М.: Наука, 102-111.

10. Andrew T.L., Riley P.G., Dailey H.A. (1990) Regulation of heme biosynthesis in higher animals, Biosynthesis of heme and chlorophylls (Dailey H.A., ed.), McGrow-Hill Publishing company, N.Y., pp. 163-200.

11. Atlante A., Quagliariello E., Passarella S., Moreno G. and Salet C. (1990) Carrier thiols are targets of Photofrin 2 photosensitization of isolated rat liver mitochondria, J. Photochem. Photobiol., B: Biol. 7, 21-32.78

12. Bachowski G.J., Morehouse K.M. and Girotti A.W. (1988) Porphyrin-sensitized photoreactions in the presence of ascorbate: oxidation of cells membrane lipids and hydroxyl radical traps, Photochem. Photobiol. 47, 635-645.

13. Bagdonas S., Ma L.W., Iani V., Rotomskis R., Juzenas P., Moan J. (2000) Phototransformations of 5-aminolevulinic acid-induced protoporphyrinIX in vitro: a spectroscopic study, Photochem. Photobiol. 72, 186-192.

14. Bailis A.M., Maines S., Negritto M.T. (1995) The essential helicase gene RAD3 suppresses short-sequence recombination in Sciccharomyces cerevisiae, Mol. Cell Biol. 15, 3998-4008.

15. Ball D.J., Mayhew S., Wood S.R., Griffiths J., Vernon D.I., Brown S.B. (1999) A comparative study of the cellular uptake and photodynamic efficacy of three novel zinc phthalocyanines of differing charge, Photochem. Photobiol. 69, 390-396.

16. Bech O., Phillips D., Moan J., MacRobert A.J. (1997) A hydroxypyridinone (CP94) enhances protoporphyrin IX formation in 5-aminolaevulinic acid treated cells, J. Photochem. Photobiol. B:Biol. 41, 136-144.

17. Beijersbergen van Henegouwen G.M. (1991) Systemic phototoxicity of drugs and other xenobiotics, J. Photochem. Photobiol. B:Biol. 10, 183-210.

18. Berg K., Anholt H., Bech O., Moan J. (1996) The Influence of iron chelators on the accumulation of protoporphyrin IX in 5-aminolaevulinic acid-treated cells, Br. J. Cancer 74, 688-697.

19. Berg K. and Moan J. (1994) Lysosomes as photochemical targets, Int. J. Cancer 59, 814-822.

20. Berthiaume F., Reiken S.R., Toner M., Tompkins R.G., Yarmush M.L. (1994) Antibody-targeted photolysis of bacteria in vivo, Biotechnology 12, 703-706.

21. Bertoloni G., Lauro F.M., Cortella G., Merchat M. (2000) Photosensitizing activity of hematoporphyrin on Staphylococcus aureus cells, Biochim. Biophys. Acta 1475, 169-174.79

22. Bertoloni G., Reddi E., Gatta M., Burlini C., Jori G. (1989) Factors influencing the haematoporphyrin-sensitized photoinactivation of Candida albicans, J. Gen. Microbiol. 135 (Pt 4), 957-966.

23. Bezdetnaya L., Zeghari N., Belitchenko I., Barberi-Heyob M., Merlin J.L., Potapenko A., Guillemin F. (1996) Spectroscopic and biological testing of photobleaching of porphyrins in solutions, Photochem, Photobiol. 64, 382-386.

24. Boegheim J.P., Schölte H., Dubbelman T.M., Beems E., Raap A.K., van Steveninck J. (1987) Photodynamic effects of hematoporphyrin-derivative on enzyme activities of murine L929 fibroblasts, J. Photochem. Photobiol. B:Biol. 1, 61-73.

25. Bogorad L. (1979) Biosynthesis of porphyrins In: Dolphin D (ed) The porphyrins, Academic Press, New York, 125-178.

26. Borg D.C. and Schaich K.M. (1974) Cytotoxity from coupled redox cycling of autoxidizing xenobiotics and metals, Isr. J. Chem. 24, 38-53.

27. Brun A. and Sandberg S. (1991) Mechanisms of photosensitivity in porphyric patients with special emphasis on erythropoietic protoporphyria, J. Photochem. Photobiol., B: Biol. 10, 285-302.

28. Bussey M., Saville D., Chevallier M.R., Rank G.H. (1979) Yeast plasma membrane ghosts, Biochim. Biophys. Acta 553, 185-196.

29. Camadro J.M., Ibraham N.G., Levere R.D. (1984) Kinetic studies of human liver ferrochelatase, Role of endogenous metals, J. Biol. Chem. 259, 5678-5682.

30. Canistraro S. and van de Vorst A. (1977) Photosensitization by hematoporphyrin: ESR evidence for free radical induction in unsaturated fatty acids and for singlet oxygen production, Biochem. Biophys. Res. Commun. 74, 11771185.

31. Carre V., Jayat C., Granet R., Krausz P., Guilloton M. (19996) Chronology of the apoptotic events induced in the K562 cell line by photodynamic treatment with hematoporphyrin and monoglucosylporphyrin, Photochem. Photobiol. 69, 55-60.

32. Casey W.M., Parks L.W. (1989) A role for sterols in the porphyrin mediated photosensitization of yeast, Photochem. Photobiol. 50, 553-556.81

33. Ceckler T.L., Bryant R.G., Penney D.P. Gibson S.L. and Hilf R. (1986) 31P-NMR spectroscopy demonstrates decreased ATP levels in vivo as an early response to photodynamic therapy, Biochem. Biophys. Res. Commun. 140, 273-279.

34. Csatorday K., MacColl R. and Berns D.S. (1981) Accumulation of Protoporphyrin and Zn-porphyrin in Cyanidium caldarium, Proc. Natl. Acad. Sei. USA, 78, 1700-1702.

35. Cox R. and Charles H.P. (1973) Porphyrin-accumulating mutants of Escherichia coli, J. Bacteriology 113, 122-132.

36. Dantas F.J., Moraes M.O., Carvalho E.F., Valsa J.O., Bernardo-Filho M., Caldeira-de-Araujo A. (1996) Lethality induced by stannous chloride on Escherichia coli AB 1157: participation of reactive oxygen species, Food Chem. Toxicol. 34, 959-962.

37. Dellinger M. (1996) Apoptosis or necrosis following Photofrin photosensitization: influence of the incubation protocol, Photochem. Photobiol. 64, 182-187.

38. Dellinger M., Ricchelli F., Moreno G., Salet C. (1994) Hematoporphyrin derivative (Photofrin) photodynamic action on Ca2+ transport in monkey kidney cells (CV-1), Photochem. Photobiol. 60, 368-372.

39. Dietel W., Bolsen K., Dickson E., Fritsch C., Pottier R., Wendenburg R. (1996) Formation of water-soluble porphyrins and protoporphyrin IX in 5-aminolevulinic-acid-incubated carcinoma cells, J. Photochem. Photobiol. B:Biol. 33, 225-231.82

40. Dixit R., Mukhtar H., Bickers D.R. (1983) Destruction of microsomal cytochrome P-450 by reactive oxygen species generated during photosensitization of hematoporphyrin derivative, Photochem. Photobiol. 37, 173-176.

41. Dubbelman T.M., de Goeij A.F., Christianse K., van Steveninck J. (1981) Protoporphyrin-induced photodynamic effects on band 3 protein of human erythrocyte membranes, Biochim. Biophys. Acta 649, 310-316.

42. Dubbelman T.M., de Goeij A.F., van Steveninck J. (1980) Protoporphyrin-induced photodynamic effects on transport processes across the membrane of human erythrocytes, Biochim. Biophys. Acta, 595, 133-139.

43. Duez P., Hanocq M., Dubois J. (2001) Photodynamic DNA damage mediated by delta-aminolevulinic acid-induced porphyrins, Carcinogenesis 22, 771-778.

44. Ehrenberg B., Malik Z., Nitzan Y. (1985) Fluorescence spectral changes of hematoporphyrin derivative upon binding to lipid vesicles, Staphylococcus aureus and Escherichia coli cells, Photochem. Photobiol. 41, 429-435.

45. Eleouet S., Carre J., Vonarx V., Heyman D., Lajat Y., Patrice T. (1997) Delta-aminolevulinic acid-induced fluorescence in normal human lymphocytes, J. Photochem. Photobiol. B:Biol. 41, 22-29.

46. Felix C.C., Reszka K. and Sealy R.C. (1983) Free radicals from photoreduction of hematoporphyrin in aqueous solution, Photochem. Photobiol. 37, 141-147.

47. Fernandez J.M., Bilgin M.D., Grossweiner L.I. (1997) Singlet oxygen generation by photodynamic agents, J. Photochem. Photobiol. B:Biol. 37, 131-140.

48. Ferreira G.C. and Gong J. (1995) 5-Aminolevulinate synthase and the first step of heme biosynthesis, J. Bioenerg. Biomembr. 27, 151-159.

49. Ferreira G.C., Franco R., Lloyd S.G., Moura I., Moura J.J., Huynh B.H. (1995) Structure and function of ferrochelatase, J. Bioenerg. Biomembr. 27, 221229.83

50. Foote C.S. (1991) Definition of Type 1 and Type 2 photosensitized oxidation, Photochem. Photobiol. 54, 659.

51. Foote C.S. (1976) Photosensitized oxidation and singlet oxygen: consequences in biological systems, in W.A.Pryor(ed.), Free radicals in biology, 2, Academic Press, New York, 85-134.

52. Fraikin G.Ya., Strakhovskaya M.G., Rubin A.B. (1996) The role of membrane-bound porphyrin-type compound as endogenous sensitizer in photodynamic damage to yeast plasma membranes, J.Photochem. Photobiol. B: Biol. 34, 129-135.

53. Fuchs C., Riesenberg R., Siegert J., Baumgartner R. (1997) pH-Dependent formation of 5-aminolaevulinic acid-induced protoporphyrin IX in fibrosarcoma cells, J. Photochem. Photobiol. B:Biol. 40, 49-54.

54. Fuchs J., Weber S., Kaufmann R. (2000) Genotoxic potential of porphyrin type photosensitizers with particular emphasis on 5-aminolevulinic acid: implications for clinical photodynamic therapy, Free Radic. Biol. Med. 28, 537-548.

55. Gantchev T.G., van Lier J.E. (1995) Catalase inactivation following photosensitization with tetrasulfonated metallophthalocyanines, Photochem. Photobiol. 62, 123-134.

56. Georgakoudi I., Foster T.H. (1998) Singlet oxygen- versus nonsinglet oxygen-mediated mechanisms of sensitizer photobleaching and their effects on photodynamic dosimetry, Photochem. Photobiol. 67, 612-625.

57. Girard P.M., Boiteux S. (1997) Repair of oxidized DNA bases in the yeast Saccharomyces cerevisiae, Biochimie 79, 559-566.

58. Girotti A.W. (1992) Photosensitized oxidation of cholesterol in biologikal systems: reaction pathways, cytotoxic effects and defense mechanisms, J. Photochem. Photobiol. B: Biol. 13, 105-118.

59. Girotti A.W. (1990) Photodynamic lipid peroxidation in biological systems, Photochem. Photobiol. 51, 497-509.

60. Girotti A.W. (1985) Mechanisms of lipid peroxidation, J. Free Rad. Biol. Med. 1, 87-95.

61. Girotti A.W. and Deziel M.R. (1983) Photodynamic action of protoporphyrin on resealed erythrocyte membranes: mechanisms of release of trapped markers, Adv. Exp. Med. Biol. 160, 213-225.

62. Girotti A.W. and Thomas J.P. (1984) Superoxide- and hydrogen peroxid-depdndent lipid peroxidation in intact and tritondespersed erythrocyte membranes, Biochem. Biophys. Res. Commun. 118, 474-480.

63. Girotti A.W., Bachowski G.J. and Jordan J.E. (1987) Lipid peroxidation in erythrocyte membranes: cholesterol peroxide analyses in photosensitized and xanthine oxidase-catalysed reactions, Lipids 22, 401-408.

64. Sl.Gudgin Dickson E.F., Pottier R.H. (1995) On the role of protoporphyrin IX photoproducts in photodynamic therapy, J. Photochem. Photobiol. B:Biol. 29, 9193.

65. Gutteridge J.M., Smith A. (1988) Antioxidant protection by haemopexin of haem-stimulated lipid peroxidation, Biochem. J. 256, 861-865.

66. Hellingwerf K.J., Hoff W.D., Crielaard W. (1996) Photobiology of microorganisms: how photosensors catch a photon to initialize signalling, Mol. Microbiol. 21, 683-693.

67. Henderson B.W. and Dougherty T.J. (1992) How does photodynamic therapy work? Photochem. Photobiol., 55, 145-157.

68. Hermes-Lima M. (1995) How do Ca2+ and 5-aminolevulinic acid-derived oxyradicals promote injury to isolated mitochondria? Free Radic. Biol. Med. 19, 381-390.

69. Kennedy J.C. and Pottier R.H. (1992) Endogenous protoporthyrin 9, a clinically useful photo-sensitizer for photodynamic therapy, J.Photochem.Photobiol. B:Biol. 14, 275-292.86

70. Kennedy J.C., Jin Y.-M. and Pottier R.H. (1990) Effect of extracellular pH upon the uptake of porphyrins by malignant cells, Photochem. Photobiol. 51 (Suppl.), 4S.

71. Kessel D. and Luo Y. (1998) Mitochondrial photodamage and PDT-induced apoptosis, J. Photochem. Photobiol. B:Biol. 42, 89-95.

72. Kessel D. and Rossi E. (1982) Determinants of porphyrin-sensitized photooxidation characterized by fluorescence and absorption spectra, Photochem. Photobiol. 35, 37-41.

73. Kessel D. and Schulz V. (1990) Sites of photosensitization by protoporphyrin and tin protoporphyrin in leukemia L1210 cells, J. Photochem. Photobiol. B:Biol. 6, 87-92.

74. Koller M.-E. and Romslo I. (1978) Studies on the uptake of porphyrin by isolated mitochondria, Biochim. Biophys. Acta 503, 238-250.

75. Koller M.-E. and Romiso I. (1980) Uptake of proptoporphyrin 9 by isolated rat liver mitochondria, Biochim. J. 188, 329-335.

76. Krammer B., Uberriegler K. (1996) In-vitro investigation of ALA-induced protoporphyrin IX, J. Photochem. Photobiol. B:Biol. 36, 121-126.

77. Krammer B. (1999) Apoptosis induction by photodynamic treatment with endogenous protoporphyrin IX? 8th Congress of European Society for Photobiology, Granada, Spain, Book of Abstracts, P. 64.87

78. Labbe-Bois R. and Labbe P. (1990) Tetrapyrrole and heme biosynthesis in the yeast Saccharomyces cerevisiae, Biosynthesis of heme and chlorophylls (Dailey H.A., ed.), McGrow-Hill Publishing company, N.Y., pp. 235-285.

79. Lisby M., Rothstein R., Mortensen U.H. (2001) Rad 52 forms DNA repair and recombination centers during S phase, Proc. Natl. Acad. Sei. USA 98, 8276-8282.

80. Luppa P., Jacob K., Ehret W. (1993) The production of porphyrins from delta-aminolaevulinic acid by Haemophilus parainfluenzae, J. Med. Microbiol. 39, 262267.

81. Ma L., Bagdonas S., Moan J. (2001) The photosensitizing effect of the photoproduct of protoporphyrin IX, J. Photochem. Photobiol. B:Biol. 60, 108-113.

82. Malik Z., Kostenich G., Roitman L., Ehrenberg B., Orenstein A. (1995) Topical application of 5-aminolevulinic acid, DMSO and EDTA: protoporphyrin IX accumulation in skin and tumours of mice, J. Photochem. Photobiol. B:Biol. 28, 213-208.

83. Malik Z., Lugaci H. (1987) Destruction of erythroleukaemic cells by photoactivation of endogenous porphyrins, Br. J. Cancer 56, 589-595.

84. Madeo F., Fröhlich E., Ligr M., Grey M., Sigrist S.J., Wolf D.H., Fröhlich K.U. (1999) Oxygen stress: a regulator of apoptosis in yeast, J. Cell Biol. 145, 757767.

85. Madeo F., Fröhlich E., Fröhlich K.U. (1997) A yeast mutant showing diagnostic markers of early and late apoptosis, J. Cell Biol. 139, 729-734.88

86. Mattoon J. and Balcavage W.X. (1967) Yeast mitochondria and submitochondrial particles, in: R.W.Estabrook, M.E.Pullman (Eds.), Metods in Enzymology, vol. 10, Academic Press, New York, 135-142.

87. Midden W.R., Dahl T.A., Hartman P.E. (1987) Cytotoxity but no mutagenecityin bacteria with externally generated singlet oxygen, New directions in Photodynamic Therapy, SPIE 847, 122-126.

88. Moan J. (1986) Effect of bleaching of porphyrin sensitisers during photodynamic therapy, Cancer Lett. 33, 43-53.

89. Moan J. and Bagdonas S. (1999) Photodegradation and phototransformation of sensitizers during PDT; good or bad? 8th Congress of European Society for Photobiology, Granada, Spain, Book of Abstracts, P. 69.

90. Moan J. and Berg K. (1991) The photodegradation of porphyrins in cells can be used to estimate the lifetime of singlet oxygen, Photochem. Photobiol. 53, 549553.89

91. Moan J., Streckyte G., Bagdonas S., Bech O., Berg K. (1997) Photobleaching of protoporphyrin IX in cells incubated with 5-aminolevulinic acid, Int. J. Cancer 70, 90-97.

92. Nitzan Y., Gutterman M., Malik Z., Ehrenberg B. (1992) Inactivation of gram-negative bacteria by photosensitized porphyrins, Photochem. Photobiol. 55, 89-96.

93. Nitzan Y., Ashkenazi H. (2001) Photoinactivation of Acinetobacter baumannii and Escherichia coli by a cationic hydrophilic porphyrin at various light wavelengths, Curr. Microbiol. 42, 408-414.

94. Noodt B.B., Berg K., Stokke T., Peng Q., Nesland J.M. (1996) Apoptosis and necrosis induced with light and 5-aminolaevulinic acid-derived protoporphyrin IX, Br. J. Cancer 74, 22-29.

95. Paardekooper M., van Gompel A.E., van Steveninck J., van den Broek P.J. (1995) The effect of photodynamic treatment of yeast with the sensitizer chloroaluminum phthalocyanine on various cellular parameters, Photochem. Photobiol. 62, 561-567.

96. Penning L.C., Keirse M.J., van Steveninck J., Dubbelman T.M. (1993) Ca2+-mediated prostaglandin E2 induction reduces haematoporphyrin-derivative-induced cytotoxicity of T24 human bladder transitional carcinoma cells in vitro, Biochem. J. 292, 237-240.

97. Piette J. (1991) Biological consequences associated with DNA oxidation mediated by singlet oxigen, J. Photochem. Photobiol. B: Biol. 11, 241-260.

98. Pourzand C., Reelfs O., Kvam E., Tyrrell R.M. (1999) The iron regulatory protein can determine the effectiveness of 5-aminolevulinic acid in inducing protoporphyrin IX in human primary skin fibroblasts, J. Invest. Dermatol. 112, 419-425.

99. Radakovic-Fijan S., Rappersberger K., Tanew A., Honigsmann H., Ortel B. (1999) Ultrastructural changes in PAM cells after photodynamic treatment with delta-aminolevulinic acid-induced porphyrins or photosan, J. Invest. Dermatol. 112, 264-270.91

100. Ramstad S., Futsaether C.M., Johnsson A. (1997) Porphyrin sensitization and intracellular calcium changes in the prokaryote Propionibacterium acnes, J. Photochem. Photobiol. B:Biol. 40, 141-148.

101. Rebeiz N., Arkins S., Kelley K.W., Rebeiz C.A. (1996a) Enhancement of coproporphyrinogen III transport into isolated transformed leukocyte mitochondria by ATP, Arch. Biochem. Biophys. 333, 475-481.

102. Rebeiz N., Arkins S., Rebeiz C.A., Simon J., Zachary J.F., Kelley K.W. (19966) Induction of tumor necrosis by delta-aminolevulinic acid and 1,10-phenanthroline photodynamic therapy, Cancer Res. 56, 339-344.

103. Rebeiz N., Rebeiz C.C., Arkins S., Kelley K.W., Rebeiz C.A. (1992) Photodestruction of tumor cells by induction of endogenous accumulation of protoporphyrin IX: enhancement by 1,10-phenanthroline, Photochem. Photobiol. 55, 431-435.

104. Ricchelli F.J. (1995) Photophysical properties of porphyrins in biological membranes, J. Photochem. Photobiol. B:Biol. 29, 109-118.

105. Ricchelli F., Barbato P., Milani ML, Gobbo S., Salet C., Moreno G. (1999) Photodynamic action of porphyrin on Ca2+ influx in endoplasmic reticulum: a comparison with mitochondria, Biochem. J. 338, 221-227.

106. Rotenberg M. and Margalit R. (1987) Porphyrin-membrane interactions: binding or partition? Biochim. Biophys. Acta 905, 173-180.

107. Rotomskis R., Streckyte G., Bagdonas S. (1997) Phototransformations of sensitizers 2. Photoproducts formed in aqueous solutions of porphyrins, J. Photochem. Photobiol. B:Biol. 39, 172-175.

108. Salet C. and Moreno G. (1990) Photosensitization of mitochondria. Molecularand cellular aspects, J. Photochem. Photobiol. B:Biol. 5, 133-150.

109. Sandberg S. and Romslo I. (1980) Porphyrin-sensitized photodynamic damageof isolated rat liver mitochondria, Biochem. Biophys. Acta 593, 187-195.

110. Sandberg S., Gleite J., Höpen G., Solberg C.O., Romslo I. (1981) Porphyrininduced photodamage to isolated human neutrophils, Photochem. Photobiol. 34,471.475.

111. Shevchuk I., Chekulayev V., Moan J., Berg K. (1996) Effects of the inhibitors of energy metabolism, lonidamine and levamisole, on 5-aminolevulinic-acid-induced photochemotherapy, Int. J. Cancer 67, 791-799.

112. Sorensen R., Iani V., Moan J. (1998) Kinetics of photobleaching of protoporphyrin IX in the skin of nude mice exposed to different fluence rates of red light, Photochem. Photobiol. 68, 835-840.

113. Soukos N.S., Ximenez-Fyvie L.A., Hamblin M.R., Socransky S.S., Hasan T. (1998) Targeted antimicrobial photochemotherapy, Antimicrob. Agents Chemother. 42, 2595-2601.

114. Specht K.G., Rodgers M.A. (1991) Plasma membrane depolarization and calcium influx during cell injury by photodynamic action, Biochim. Biophys. Acta 1070, 60-68.

115. Steenvoorden D.P., Beijersbergen van Henegouwen G.M. (1997) The use of endogenous antioxidants to improve photoprotection, J. Photochem. Photobiol. B:Biol. 41, 1-10.94

116. Szocs K., Gabor F., Csik G., Fidy J. (1999) delta-Aminolaevulinic acid-induced porphyrin synthesis and photodynamic inactivation of Escherichia coli, J. Photochem. Photobiol. B:Biol. 50, 8-17.

117. Valenzeno D.P. (1987) Photomodification of biological membranes with emphasis on singlet oxygen mechanisms, Photochem. Photobiol. 46, 147-160.

118. Vance J.R., Wilson T.E. (2001) Repair of DNA strand breaks by the overlapping functions of lesion-specific and non-lesion-specific DNA 3' phosphatases, Mol. Cell Biol. 21, 7191-7198.

119. Verma A., Nye J.S. and Snyder S.H. (1987) Porphyrins are endogenous ligands for the mitochondrial (peripheral-type) benzodiazepin receptor, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 84, 2256-2260.

120. Verweij H., Dubbelman T.M., van Steveninck J. (1981) Photodynamic protein cross-linking, Biochim. Biophys. Acta 647, 87-94.

121. Villanueva A., Canete M., Trigueros C., Rodriguez-Borlado L., Juarranz A. (1993) Photodynamic induction of DNA-protein cross-linking in solution by several sensitizers and visible light, Biopolymers 33, 239-244.

122. Vincent S.H., Holeman B., Cully B.C., Muller-Eberhard U. (1986) Porphyrin-induced photodynamic cross-linking of hepatic heme-binding proteins, Life Sci. 38, 365-372.

123. Wainwright M. (1998) Photodynamic antimicrobial chemotherapy (PACT), J. Antimicrob. Chem. 42, 13-28.

124. Weizinan E., Rothmann C., Greenbaum L., Shainberg A., Adamek M., Ehrenberg B., Malik Z. (2000) Mitochondrial localization and photodamage during photodynamic therapy with tetraphenylporphines, J. Photochem. Photobiol. B: Biol. 59, 92-102.96

125. Wilson M., Burns T., Pratten J. (1996) Killing of Streptococcus sanguis in biofilms using a light-activated antimicrobial agent, J. Antimicrob. Chemother. 37, 377-381.

126. Wolfson S.J., Bartczak A., Bloomer J.R. (1979) Effect of endogenous heme generation on delta-aminolevulinic acid synthase activity in rat liver mitochondria, J. Biol. Chem. 254, 3543-3546.

127. Zoladek T., Nguyen B.N., Jagiello I., Graczyk A., Rytka J. (1997) Diamino acid derivatives of porphyrins penetrate into yeast cells, induce photodamage, but have no mutagenic effect, Photochem. Photobiol. 66, 253-259.

128. Zoladek T., Nguyen B.N., Rytka J. (1996) Saccharomyces cerevisiae mutants defective in heme biosynthesis as a tool for studying the mechanism of phototoxicity of porphyrins, Photochem. Photobiol. 64, 957-962.