Метаболизм адамантана и его производных бактериями рода Pseudomonas, несущими плазмиду биодеградации камфоры

Метаболизм адамантана и его производных бактериями рода Pseudomonas, несущими плазмиду биодеградации камфоры

Автор: Слепенькин, Анатолий Владимирович

Шифр специальности: 03.00.23

Научная степень: Кандидатская

Год защиты: 2000

Место защиты: Пущино

Количество страниц: 141 с. ил

Артикул: 2769728

Автор: Слепенькин, Анатолий Владимирович

Стоимость: 250 руб.

1 .ВВЕДЕНИЕ.
2. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
2.1. Адамантан и некоторые его свойства
2.1.1. Особенности молекулярной организации, химические и физические свойства.
2.1.2. Биологическая активность производных адамантана и лекарственные препараты на юс основе. .
2.2. Метаболизм камфоры у флуоресцирующих бактерий рода , несущих плазмиду биодеградации камфоры САМ.
2.3. Ключевые ферменты начального окисления камфоры
2.3.1. Камфора5монооксигеназа ЕС. 1.1 цитохром Р0сат метилен монооксигеназа структурная и функциональная организация
2.3.2. Камфорная БайерВйллигер кетолактоназа 1 ЕС.1.2 2,5дикстокамфан 1,2монооксигеназа структурная организация, биохимические свойства, роль в метаболизме камфоры
2.4. Биологическое окисление адамантана и его производных
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
3. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
3.1. Микроорганизмы и методы их культивирования
3.1.1. Штаммы микроорганизмов, использованные в работе.
3.1.2. Среды для выращивания микроорганизмов
3.1.3. Условия культивирования бактерий .
3.2. Аналитические методы.
3.2.1. Метод тонкослойной хроматографии.
3.2.2. Определение концентрации адамантансодержащих соединений и продуктов
их микробиологической трансформации методом газожидкостной хроматографии
3.2.3. Определение концентрации адаманпанона, 4Вг, 5Вгадамантанона и продуктов их микробиологической трансформации методом ВЭЖХ.
3.2.4. Хроматомассспектрометрический анализ.
3.2.5. И спектроскопия .
3.2.6. Определение концентрации белка.
3.3. Исследование метаболизма адамантана и его производных.
3.3.1. Изучение способности штаммов псевдомонад, использованных в работе, к росту на адамантане и его производных
3.3.2. Исследование способности к микробиологической трансформации адмантансодержащих соединений, использованными в работе штаммами микроорганизмов.
3.3.3. Накопление интермедиатов метаболизма адамантана и его производных в процессе микробиологической трансформации
3.3.4. Выделение продуктов биотрансформации адамантана и его производных
3.3.5. Методы получения индивидуальных образцов продуктов микробиологической трансформации адамантансодержащих веществ.
3.4. Способ получения 4оксагомоадамантан1ол5она
3.5. Отработка условий трансформации адамантан2она
3.5.1. Изучение влияния режима аэрации
3.5.2. Исследование влияния среды трансформации
3.5.3. Изучение влияния концетрации адамантанона
3.6. Тестирование 4оксагомоадамантан1ол5она на наличие иммунотропной активности.
3.6.1. Изучение влияния 4оксагомоадамантан1ол5она на лимфоциты, продуцирующие антитела, у нормальных мышей .
3.6.2. Исследование влияния 4оксагомоадамаитан1 ол5она на лимфоциты, продуцирующие антитела, у мышей с вторичным иммунодефицитом.
3.6.3. Определение влияния 4оксагомоадамантан1ол5она на титры антител в
периферической крови
3. 6.4. Изучение действия 4оксагомоадамантанНол5она на показатели реакции гиперчувствительности замедленного типа ГЗТ.
3.6.5. Исследование влияния 4оксагомоадамантан1 ол5она на формирование трансплантационного иммунитета.
3.6.6. Испытание препаратов этаюнов.
3.7. Получение бесклеточного экстракта и субклеточное фракционирование .
3.8. Измерение активности и ингибиторный анализ ферментов начального этапа окисления камфоры.
3.8.1. Ингибирование цитохром В0сат монооксигеназы монооксидом углерода СО при трансформации адамантан2она покоящимися клетками бактерий.
3.8.2. Измерение активности камфорной кетолактоназы 1с адамаптан2оном и 5 Вгадамантан2оном в бесклеточных экстрактах.
3.9.Реактив ы.
4. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
4.1. Скрининг штаммов микроорганизмов на способность использовать адамантан и адамантанон в качестве единственного источника углерода и энергии
4.2. Скрининг штаммов бактерий, несущих плазмиды биодеградации углеводородов, на способность окислять адамантансодержащие соединения
4.3. Метаболизм адамантана и его производных.
4.3.1. Метаболизм адамантана и алкиладамантанов.
4.3.2. Метаболизм адамантан2она
4.3.3. Метаболизм 5Вг и 4Вгадамантан2она
4.4. Участие ферментного комплекса биодеградации камфоры в метаболизме адамантана и его производных.
4.4.1. Участие камфорной цитохром Р0сат монооксигеназы в окислении адамантана и его производных.
4.4.2. Роль камфорной БайерВиллигер монооксигеназы кетолактоназы 1 в окислении
кетонов адамантана
4.5. Влияние факторов среды трансформации на процесс окисления адамантан2она и выход конечного продукта
4оксагомоадамантан1ол5она
4.5.1. Влияние концентрации растворенного кислорода воздуха на биологическую трансформацию адамантан2она
4.5.2. Влияние значений среды на процесс биологической трансформации адамаптан2она
4.5.3. Влияние начальной концентрации адамантан2она на процесс его микробиологической трансформации
4.6. Биологическая активность 4оксагомоадамантан1ол5она БА1
4.6.1. Влияние 4оксагомоадамантан1ол5она на лимфоциты, продуцирующие антитела у нормальных мышей.
4.6.2. Влияние БА1 на лимфоциты, продуцирующие антитела, у мышей с вторичным иммунодефицитом .
4.6.3. Определение влияния 4оксагомоадамаитан1ол5она на титры антител в периферической крови.
4.6.4. Влияние БА1 на показатели реакции гиперчувствительности замедленного типа.
4.6.5. Влияние БА1 на формирование транстаптациопного иммунитета
4.6.6. Испытание эталонных препаратов
4. ЗАКЛЮЧЕНИЕ ,
5. ВЫВОДЫ
7. СПИСОК ЦИТИРОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИНЯТЫЕ СОКРАЩЕНИЯ
СоА коэнзим А
ФАД флавинадениндинуклеотид
ФМН флавинмононуклеотид
НАДН никотинамидадениндинуклеотид, восстановленная форма
НАДФН никотинамидадениндинуклеотидфосфат, восстановленная форма
АДФ адениннуклеотиддифосфат
ОПаь оптическая плотность при длине волны аЬз, нм
ВЭЖХ высокоэффективная жидкостная хроматография, НРЬС
ГЖХ газожидкостная хроматография, ОС
ТСХ хроматография в тонком слое сорбента
КФБ калийфосфатный буфер
ПАУ полиароматическис углеводороды
этц электронтранспортная цепь
ЭДТА этилендиаминтетраацетат
АОК антителообразующие клетки
ГТЗ реакция гиперчувствительности замедленного типа
РТПХ реакция трансплантант против хозяина
ЭБ эритроциты барана
1. ВВЕДЕНИЕ
Актуальность проблемы. Адамантан представляет собой природный трициклический насыщенный углеводород. Соединения ряда адамантана известны как физиологически активные вещества с различным химиотерапевтическим эффектом. К настоящему времени среди них обнаружено множество соединений, обладающих противовирусной, нейротропной, психостимулирующей, иммунотропной, антикаталептической и др. видами биологической активности. Наиболее широко и всесторонне в этом плане исследованы азотсодержащие производные адамантана.
Имеются сведения о том, что применение адамантансодержащих препаратов эффективно против вируса иммунодефицита человека, вирусов герпеса, оспы, некоторых вирусов, вызывающих злокачественные новообразования.
Введение


Обнаружено, что реакции лактонизации и окисления адамантанонов независимы и могут протекать одновременно. Продемонстрировано, что начальные ферменты катаболизма камфоры участвуют в окислении гидроксилировании и лактонизации адамантанона и его производных, установлено, что лактонизацию осуществляет камфорная кетолактоназа I, а гидроксилирование камфорная цитохром Р0сот монооксигеназа. Впервые показано, что микробиологическое окисление адамантан2она протекает с образованием единственного конечного продукта реакции 4оксагомоадамантан1ол5она БА1, а выход продукта составляет более . Впервые разработан биотехнологический способ получения 4оксагомоадамантан1ол5она из адамантанона и определены оптимальные параметры протекания реакций биотрансформации. Установлено, что соединение БЛ1 обладает иммуностимулирующей активностью и проявляет больший эффект на гуморальный иммунитет по сравнению с родственным иммуномодулятором кемантаном и широко используемым иммуностимулятором левамизолом. Установлено стимулирующее влияние 4оксагомоадамантан1ол5она как в индуктивную, так и в продуктивную фазу иммунного ответа и при вторичном иммунодефицитном состоянии, вызванным иммунодепрессантом химической природы. Разработан метод микробиологической трансформации каркасных соединений ряда адамантана, что является основой создания экологически безопасного биотехнологического способа получения биологически активных соединений производных адамантана. Практическое значение работы заключается в том, что в результате использования способа микробиолог ической трансформации адамантан2она получен новый иммуностимулирующий препарат с ярко выраженным химиотерапевтическим действием, превосходящим существующие аналоги. Данные о путях метаболизма производных адамантана микроорганизмами представляют собой основу для. Исследованные пути метаболизма адамантана и его производных расширяют научные знания о возможностях использования микроорганизмов иили их ферментных систем в биотехнологии и позволяют более полно охарактеризовать свойства и окислительные возможности ферментных систем, участвующих в процессе биотрансформации адамантансодержащих соединений. Материалы диссертации используются при чтении спецкурса Биохимия микробной деградации поллютантов в Учебном центре наук об окружающей среде и биотехнологии Путинского Государственного университета. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ. Адамантан и некоторые его свойс тва. Среди каркасных углеводородов к настоящему времени наиболее изучены углеводороды ряда адамантана. К ним относятся те из них, которые содержат хотя бы один фрагмент адамантана. Адамантан трицикло,3,1,,7 декан представляет собой трициклический насыщенный мостиковый углеводород состава СюН6, состоящий из трех циклогексановых колец в конформации кресло. Атомы углерода в молекуле адамантана расположены в такой же последовательности, как в кристаллической решетке алмаза рис 1. Рис. Адамантан структурная единица кристаллической решетки алмаза. На рисунке 2 представлена молекула адамантана в различных проекциях с нумерацией углеродных атомов. Рис. Молекула адамантана. Как видно из рисунка, адамантановое ядро содержит 4 третичных узловых атома углерода положения 1,3,5,7, которые в отсутствие заместителей эквивалентны. Атомы в положениях 2, 4, 6, 8, 9, вторичные мостиковые, также при отсутствии заместителей эквивалентны. Насыщенность связей в молекуле адамантана обуславливает не только его химическую стойкость, но и высокую инертность к биологической деструкции и окислению. Несмотря на огромный метаболический потенциал микроорганизмов, до сих пор в научной литературе нет сведений об использовании ими адмантана и его производных в качестве единственного источника углерода и энергии. Еще одним важным с точки зрения биологии свойством молекулы адамантана является высокая степень симметрии. Некоторые элементы симметрии структуры адамантана сохраняются при введении одного или нескольких заместителей в узловые положения ядра. Для молекулы адамантана, содержащей четыре различных узловых заместителя, характерно наличие асимметрии определенного типа асимметрии молекулярного тетраэдра рис.

Рекомендуемые диссертации данного раздела

28.06.2016

+ 100 бесплатных диссертаций

Дорогие друзья, в раздел "Бесплатные диссертации" добавлено 100 новых диссертаций. Желаем новых научных ...

15.02.2015

Добавлено 41611 диссертаций РГБ

В каталог сайта http://new-disser.ru добавлено новые диссертации РГБ 2013-2014 года. Желаем новых научных ...


Все новости

Время генерации: 0.194, запросов: 145