Химическая структура и биологическая активность некоторых морских природных соединений и их синтетических аналогов

• Автор: Федоров, Сергей Николаевич
• Шифр специальности: 02.00.10
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Владивосток
• Количество страниц: 295 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
1. ВВЕДЕНИЕ

2. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР.

ПРИРОДНЫЕ ВЕЩЕСТВА МОРСКОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ, ОБЛАДАЮЩИЕ КАНЦЕРПРЕВЕНТИВНЫМИ СВОЙСТВАМИ

2.1. Общие сведения о канцерогенезе и профилактике раковых заболеваний

2.1.1. Канцерогенез и фазы его развития.

2.1.2. Профилактика канцерогенеза и ее классификация

2.1.3. Потенциальные молекулярные мишени, сигнальные пути и процессы, на которые могут действовать канцерпрсвентивные вещества на внутриклеточном уровне и в организме в целом
2.2. Морские канцерпрсвентивные вещества структуры, источники выделения и механизмы действия

2.2.1. Липиды.

2.2.2. Каротиноиды

2.2.3. Витамины.
2.2.4. Полисахариды.
2.2.5. Гликозиды
2.2.6. Тсрпеноиды.
2.2.7. Алкалоиды
2.2.8. Другие низкомолекулярные вещества
2.2.9. Заключение.
3. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ.
3.1. Химические структуры, свойства и биологическая активность терпеноидов из некоторых моллюсков и водорослей
3.1.1. Дактилон галогенированный хамиграновый сесквитерпсноид из моллюска Ар1уьча 1асу1оте1а. Структура и абсолютная конфигурация
3.1.2. Некоторые химические свойства дактилона
3.1.3. Биологическая активность дактилона.
3.1.3.1. Цитогоксическое и канцерпревентивное действие.
3.1.3.2. Действие дактилона на клеточный цикл
3.1.3.3. Индукция дактилоном апоптоза
3.1.3.4. Эффект дактилона на фосфорилирование некоторых ключевых сигнальных белков и роль ЕШСз в воздействии дактилона на клетки млекопитающих
3.1.3.5. Влияние дактилона на р, АР1 и МЕкВ зависимую транскрипционную активность
3.1.3.6. Обсуждение полученных результатов по биологической активности дактилона.
3.1.4. Сесквитерпеноид с перегруппированным углеродным скелетом из моллюска Я. с1ас1у1отс1а.
3.1.5. Аплидактон, терпеноид с беспрецедентным углеродным скелетом из моллюска
А. Аасц1оте1а.
3.1.6. Биологическая активность аплидактона и хамигранового сесквитерпеноида 3,,, бром3,,триметил7метилиденспиро5,5ундекан3,4диола из моллюска А. с1аау1оте1а
3.1.6.1. Биологическая активность аплидактона
3.1.6.2. Цитотоксическая активность 3,,,бром3,,триметил7метилиденспиро5,5ундекан3,4диола
3.1.7. Цитотоксическая активность терпеноидов из дальневосточной бурой водоросли ОШуош ЛсИоЮта.
3.2. Химическая структура и биологическая активность стероидных производных, выделенных из иглокожих и шестилучевых кораллов.
3.2.1. Установление строения сульфатированных полиоксистероидов из офиур ОрИшга ьагь7, ОрИюрНоШ асикаш, ОрЫига 1еросета и 8еорИшга ЬгасЫасИз
3.2.1.1. Моносульфатированный полиоксистероид холест5енЗа,,триол 3 сульфат натрия из О. ваЫ, О. крюс1ета и 5. ЬгасЫасРм.
3.2.1.2. Ди и три сульфатированные полиоксистероиды из офиуры О. .уягу.
3.2.1.3. Дисульфатированные стероидные триолы из офиуры О асикаа
3.2.1.4. Дисульфатированные стероидные тстраолы из офиуры О. асикаа
3.2.1.5. Идентификация 3,дисульфатированных стероидных диолов в трех видах офиур О. асикаш, О. загзг и 6. ЬгасЫаЫк
3.2.2. Идентификация экдистероидов в двух видах шестилучевых кораллов РауИоа Бр. и РагагоашИиз Бр.
3.2.3. Некоторые вероятные пути биосинтеза сульфатированных полиоксистероидов офиур
3.2.4. Биологическая активность стероидных производных из некоторых видов иглокожих
3.2.4.1. Действие сульфатированных полиоксистероидов из офиур на опухолевые и нормальные клетки млекопитающих
3.2.4.2. Действие сульфатированных полиоксистероидов из офиур и морских звезд на активность Р1,3глюканаз.
3.2.4.3. Противоопухолевая активность и механизм действия лсвиускулозида в, стероидного гликозида из морской звезды Непгк1а 1еушзси1а
3.2.4.3.1. Проапоптотическис свойства левиускулозида в.
3.2.4.3.2. Канцсрпрсвснтивная активность лсвиускулозида в
3.2.4.3.3. Цитотоксическая активность левиускулозида О.
3.2.4.3.4. Действие лсвиускулозида в на АР1, р и ЫБкВзависимую транскрипционную активность
3.2.4.3.5. Действие левиускулозида О на ЕОБиндуцированное фосфорилирование ЕЯКб.
3.3. Биологическая активность алкалоидов морского происхождения и их аналогов, выделенных из губок, морских грибов, а также полученных путем синтеза
3.3.1. Канцерпревентивная активность и механизм действия морского алкалоида поликарпина и его синтетического аналога диметилполикарпина
3.3.1.1. Исследование цитотоксичсской активности поликарпина и диметилполикарпина но отношению к Л С1 Р клеткам.
3.3.1.2. Исследование канцерпревентивной активности поликарпина и диметилполикарпина.
3.3.1.3. Индукция поликарпином и диметилполикарпином апоптоза в Л С1 Р клетках, а также в опухолевых клетках человека.
3.3.1.4. Активирование поликрапином и диметилполикарпином проаноптотичсского белка каспаза
3.3.1.5. Фосфорилирование МАР киназ, активированное поликарпином и диметилполикарпином
3.3.1.6. Индукция поликарпином и диметилполикарпином фосфорилирования белка с.1ип по Бег в М, но не ъ,1пкГи.пк2 мышиных эмбриональных фибробластах МЭФ.
3.3.1.7. Роль МАР киназ в индукции поликарпином или диметилполикарпином проапоптотического сигнала в 6 С1 клетках
3.3.1.8. Роль белкасупрессора опухолей р в апоптозе, индуцированном поликарпином и диметилполикарпином.
3.3.1.9. Активация поликарипнами рзависимой транскрипционной активности и
индукция фосфорилирования белкасупрессора опухолей р по .
3.3.1 Роль в фосфорилировании белкасупрессора опухолей р, индуцированном поликарпином и диметилполикарпином
3.3.1 Обсуждение результатов исследования канперпревентивной активности поликарпина и диметилполикарпина.
3.3.2. Изучение биологической активности алкалоидов индольного типа, шерининов А, Е и , выделенных из морского гриба iii i i
3.3.2.1. Изучение цитотоксической активности шерининов А и Е.
3.3.2.2. Канцерпревентивная активность шеринина Е
3.3.2.3. Индукция апоптоза шерининами А, Е и в клетках лейкемии человека .
3.3.3. Изучение проапоптотической активности морских алкалоидов 3бром и бром фаскаплизинов
3.4. Глабрухинон А деметилубихионон 2 из асцидии ii и его синтетические аналоги. Структура, противоопухолевая активность и механизм действия .
3.4.1. Выделение и установление структуры глабрухинонов А и В из асцидии А.
3.4.2. Противоопухолевая активность и механизм действия глабрухинона А и его синтетических аналогов.
3.4.2.1. Цитотоксическая активность глабрухинона А и его синтетических аналогов
3.4.2.2. Канцерпревентивная активность глабрухинона А и его синтетических аналогов.
3.4.2.3. Проапоптотическая активность глабрухинона А и его синтетических аналогов.
3.4.2.4. Влияние глабрухинона А и его синтетических аналогов на р, АР1 и кВ зависимую транскрипционную активность
3.4.2.5. Зависимость биологической активности глабрухинона А и его синтетических аналогов от их химической структуры
3.4.2.6. Ингибирование глабрухиноном А роста солидной карциномы Эрлиха i viv
3.4.2.7. Обсуждение результатов исследования биологической активности глабрухинона А и его синтетических аналогов
3.5. Противоопухолевые свойства и механизм действия морского двухголового сфинголипида ризохалина, его производных и аналогов
3.5.1. Канцерпревентивные и цитотоксичсские свойства ризохалина, его производных и аналогов.
3.5.2. Индукция ризохалином, его производными и аналогами апоптоза опухолевых клеток человека
3.5.3. Индукция ризохалином и его агликоном базовой рзависимой транскрипционной активности в 6 С1 клетках.
3.6. Противоопухолевая активность и механизм действия актинопорина X из актинии i i i
3.6.1. Канцерпревентивная и цитотоксическая активности актинопорина X
4.3.1.3. Химические свойства дактилона и установление строения производных
4.3.1.3.1. Дебромирование дактилона.
4.3.1.3.2. Гидрирование дактилона.
4.3.1.3.3. Изомеризация дактилона 1 путем миграции экзометиленовой двойной связи в эндоциклическое положение
4.3.1.3.4. Дегидробромирование дактилона и его изомера
4.3.1.4. Биологическая активность дактилона.
4.3.2. Сесквитерпеноид с редко встречающимся углеродным скелетом из морского зайца .
4.3.2.1. Выделение сесквитерпеноида
4.3.2.2. Гидрирование сесквитерпеноида .
4.3.2.3. Физикохимические характеристики сесквитерпеноида .
4.3.3. Аплидактон.
4.3.3.1 Выделение аплидактона.
4.3.3.2. Физикохимические характеристики аплидактона.
4.3.3.3 Перегруппировка аплидактона втерпеноид .
4.3.3.4. Физикохимические характеристики терпеноида .
4.3.3.5. Биологическая активность аплидактона и хамигранового сесквитерпеноида 3,4,6,,, 1триметил7метилиденспиро5,5ундекан3,4диола
из моллюска . .
4.3.4. Цитотоксическая активность терпеноидов из дальневосточной бурой водоросли . i ота
4.4. Стероидные производные из некоторых иглокожих и шестилучевых кораллов
4.4.1. Животные.
4.4.2. Сульфатированные полиоксистероиды , , . и их производные , из О. i, О. ос i и . ii.
4.4.3. Сульфатированные лолиоксистероиды , , . , и их производные , , из О. .
4.4.4. Дисульфатированные стероидные производные и и их производные и
из О. , О. i и . ii
4.4.5. Выделение и идентификация экдистероидов из шестилучевых кораллов . и .
4.4.6. Биологическая активность стероидных производных из офиур и морских звезд
4.4.6.1. Сульфатированные полиоксистероиды из офиур и морских звезд.
4.4.6.2. Левиускулозид , стероидный гликозид из морской звезды . vi
4.5. Биологическая активность морского алкалоида поликарпина и его синтетического аналога диметилполикарпина
4.6. Биологическая активность шерииинов А, Е и
4.7. Биологическая активность 3бромо и бромофаскаплизинов.
4.8. Глабрухинон А из асцидии . и его аналоги
4.8.1. Выделение глабрухинонов А и В
4.8.2. Физикохимические характеристики аналогов глабрухинона А.
4.8.3. Биологическая активность глабрухинона А и его синтетических аналог ов
4.9. Биологическая активность ризохалина, его производных и аналогов
4 Биологическая активность актинопорина X из актинии . i
4 Биологическая активность 5гидрокси7проп2енилидсн7,7адигидро2циклопента6пиран6оиа диосфенола из асцидии i .
4 Биологическая активность некоторых тритерпеновых гликозидов из голотурий
5. ВЫВОДЫ.
6. СПИСОК ЦИТИРУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ.
1. ВВЕДЕНИЕ
Ампшьность проблемы
Актуальность


Фактически, будучи эффективным гасителем свободных радикалов , астаксантин образует катионрадикал, который очень легко конвертируегся в стабильное соединение через перенос электронов от витамина Е . Фукоксантин также показывает сильную антиоксидантную активность, предположительно путем взаимодействия с синглетным кислородом и свободными радикалами . Предполагается, что эти свойства двух основных морских каротиноидов пищевых антиоксидантов, является одним из главных механизмов их канцерпревентивной активности и противовоспалительного действия. Однако было бы трудно объяснить их биологическую активность только антиоксидантными свойствами. Исследования показали, что фукоксантин индуцирует экспрессию некоторых митохондриальных белков, что приводит к окислению жирных кислот и выделению тепла в тканях организма. Фукоксантин также улучшает сопротивляемость к инсулину и уменьшает уровень глюкозы в крови, что происходит, по крайней мере частично, путем ингибирования фактора некроза опухолей в клетках организма животных . Астаксантин и другие каротиноиды обычно находятся в морских организмах в виде комплексов с белками в лососе и крабах или с жирными кислотами в микроводорослях, а свободный астаксантин получают путем органического синтеза. Лосось основной пищевой источник астаксантина, потребляемого эскимосами и другими народами, населяющими некоторые области северных частей Евразии и Америки. Пониженный уровень различных опухолевых заболеваний среди эскимосов может быть результатом присутствия в их пище не только полипенасыщенных жирных кислот, но также и астаксантина. Было показано, что пролиферация различных опухолевых клеток в астаксантинсодержащей среде ингибируется по сравнению с контрольными клетками , . Все изученные ксантофилы ингибируют пролиферацию раковых клеток, при этом астаксантин менее активен по отношению к РС3 клеткам рака простаты человека, чем фукоксантин и неоксантин. Последние индуцируют апоптоз в РС3 клетках через активирование каспазы3 . Пищевой астаксантин ингибирует рост трансплантированной метилхолаантрениндуцированной фибросаркомы МеА у мышей . Причем ингибирование наблюдается, когда этот каротиноид даюг мышам за однутри недели до инокуляции клеток МшИА фибросаркомы. В других работах сообщаюсь, что астаксантин ингибирует рост трансплантированной опухоли молочной железы. Химически индуцированные раковые опухоли, включая рак мочевого пузыря . По крайней мере частично противоопухолевый эффект морских каротиноидов может быть объяснен их иммуностимулирующим действием 0, 1. Помимо этого, данные вещества обладают ферментстимулируюшей активностью, к примеру, стимулируют детоксификацию в организмах животных и человека канцерогенных веществ 2. Фукоксантин, выделенный из хШциа. ЮЗ. Фукоксантинол и халоцинтиаксантин из асцидии ИаЬсутЫа гогеШ ингибируют антиапоптотический белок Вс и индуцируют апоптоз в нескольких линиях опухолевых клеток человека 4. Все вышеперечисленные свойства астаксантина и родственных ему морских каротиноидов подтверждают потенциальную роль этих пищевых компонентов в предупреждении и ингибировании канцерогенеза у человека и делают астаксантин и фукоксантин перспективными кандидатами для дальнейшего изучения в качестве канцерпревентивных препаратов. Морская пища и в особенности рыбий жир являются хорошим источником витаминов О ряда. Недавно появились новые данные, подтверждающие важную роль этих веществ в предупреждении опухолевых заболеваний. Эпидемиологические и экспериментальные данные предполагают, что не только присутствие витаминов Э, среди которых наиболее важными являются витамины Э2 и ЭЗ, но и их количественное содержание в пище ассоциируется с канцерогенезом молочной железы. Пониженное потребслсние кальция и витаминов О в сочетании с жирной нишей индуцирует изменения в молочной железе и некоторых других органах, в то время как повышенное потребление этих пищевых компонентов уменьшает риск возникновения рака молочной железы и кишечника 5, 6. Роль витамина О в предупреждении рака молочной железы была подтверждена также изучением полиморфизма рецептора витамина О 7. Кальцитриол 1а,дигироксивитамин 1, являющийся активной формой витаминов О.