Установление химической структуры и противоопухолевой активности метаболитов из морских микро- и макроорганизмов

Название разработки

Установление химической структуры и противоопухолевой активности метаболитов  из морских микро- и макроорганизмов.

Новизна

Полученные данные являются новыми и приоритетными. С помощью химических и спектральных методов установлены структуры новых ранее неисследованных метаболитов из морских микро- и макроорганизмов. Исследованы их свойства: каталитические характеристики ферментов, специфичность лектинов, противоопухолевая активность вторичных метаболитов и природных полисахаридов.

Назначение

Полученные данные являются теоретической основой для разработки новых БАД и лекарственных препаратов из морского сырья.

Описание, характеристики

С помощью методов ЯМР- и масс-спектрометрии установлена структура новых вторичных метаболитов  дальневосточных морских звезд Aphelasterias japonica Leptasterias ochotensis, асцидии Polysincraton sp. и морских грибов Aspergillus fumigates A. carneus A. sulphureus, Isaria felina. Показано, что микаламид А из дальневосточной асцидии обладает цитотоксической и канцерпревинтивной активностью. С использованием высоко-эффективной жидкостной хроматографии LCMS исследован состав хиноидных пигментов морских ежей Японского и Южно-Китайского морей. Изучены свойства, специфичность действия  и биологическая активность нового лектина из мидии Mytilus trossulus. Исследованы  каталитические свойства и установлена аминокислотная последовательность новых 1,3-β-D-глюканаз из морского моллюска Tapes literata и Littorina sitkana. Проведена оценка разнообразия гликозидазных активностей бактерий филума Bacteroidetes, изолированных из морских водорослей. Определены структурные характеристики и противоопухолевая активность фукоиданов некоторых видов бурых водорослей.

Научная и практическая значимость

Получены новые фундаментальные знания, касающиеся морской биоорганической химии и биохимии вторичных метаболитов морских организмов. Проведен поиск, выделение и изучение химического строения большой серии новых соединений. Данные о связи химической структуры и биологической активности веществ создают теоретическую основу для разработки БАД и лекарственных препаратов.

Преимущество перед известными аналогами 

Химические исследования природных метаболитов успешно развиваются и уже привели к открытию огромного числа новых соединений, многие из которых используются в медицине, химической и пищевой промышленности. Оригинальность и разнообразие структур морских природных соединений являются мощными стимулами для привлечения внимания химиков к этой области научных исследований, а их биологическая активность интересна фармакологам, специалистам в области молекулярной биологии, медикам. Известно, что самые мощные токсины, противоопухолевые и обезболивающие соединения были выделены из морских организмов.

Область(и) применения

В настоящее время на основе морских природных соединений разрабатываются лекарственные препараты различного действия, применяемые в медицине и ветеринарии, а также биологически активные пищевые добавки (БАДы). В частности, такие работы ведутся в ТИБОХ ДВО РАН. Обнаружение новых вторичных метаболитов, обладающих биологической активностью, открывает перспективы их дальнейшего использования. Для выяснения механизма биологического действия этих соединений необходимо знание их полной химической структуры, в том числе и пространственной.

Правовая защита

Не проводилась.

Стадия готовности к практическому применению

НИР. Выделение различных типов морских природных соединений и установление их строения и биологической активности на различных моделях являются первыми этапами на пути к их дальнейшему практическому использованию в прикладных или научных целях.

Авторы

Кафедра биоорганической химии и биотехнологии:

Стоник В.А., Васьковский В.Е., Михайлов В.В., Сова В.В., Чикаловец И.В., Журавлева О.И.