close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

сульфатированных полисахаридов бурых водорослей

код для вставкиСкачать
Cтруктурный анализ фукоиданов –
сульфатированных полисахаридов
бурых водорослей
2-су л ь ф ат
O
Me
O
-
OSO3
-O SO O
3
4-су л ь ф ат
Me
O
O
(1 3)-св я зь
OH
-O SO O
3
Me
-
-
OSO3
O 3S O
O
O S O 3-
O OH
2,3-р азв етв л ен и е
O
Me
Me
OH
O
Me
(1 4)-св я зь
OH
O
O
OH
O
O
OH
- O SO O
3
Me
OH
3,4-р азв етв л ен и е
Бурые водоросли содержат фукоиданы, сложные полисахариды, построенные преимущественно из
сульфатированных остатков α-L-фукозы. Эти полисахариды способны вмешиваться в
специфические углевод-белковые реакции, лежащие в основе взаимодействий клеток друг с
другом
и
с
компонентами
среды,
и
проявляют
поэтому
антикоагулянтные,
противовоспалительные, противоопухолевые, противовирусные свойства и ряд других важных в
практическом отношении видов биологической активности. Задачей данной работы было
выделение и сравнительное изучение химического строения фукоиданов, содержащихся в разных
видах бурых водорослей, для последующей корреляции их структуры с биологическими
свойствами.
Бурые водоросли – обширная группа крупных
морских растений (более 1000 видов,
разделенные на несколько порядков). Многие
виды, доступные в больших количествах из
природных популяций или культивируемые на
морских плантациях, используются в пищу
или служат сырьем для получения альгиновых
кислот.
-
O
Me
O
O
CH3
O S O 3OH
O
R2
M ethanol
O
CH3
6A
A
O 3S O
O
Me
6B
O S O 3O
-
O
Me
B
O
O
5A
n
1B
O
Me
2A
2B
O
3A
R1
R2
4A
Fu c f- 6C
C H3CO
O S O 3-
A
160
150
140
130
120
110
100
90
80
70
60
50
40
30
-
B
R 1 = ~ 4 5 % O A c,
~ 55% O H
R 2 = ~ 6 1 .5 % O S O 3 ,
O S O 3-
A
~ 2 7 % O A c,
~ 1 1.5 % O H
C H3CO
170
-
SO 3
SO 3
SO 3
2
2
2
3) -a-L-Fuc p-(1 4) -a-L-Fuc p-(1 ........ 3) -a-L -Fuc p-(1 4) -a-L-Fuc p-(1 |
|
a-L-Fuc p-(1 4) -a-L-Fuc p-(1 3) -a-L-Fuc p-(1 4)
4
2
2
↑ ↑ ↑ SO 3
SO 3
SO 3
O S O 3-
B
O S O 3-
3B
5B
4B
1A
R1
20
ppm
Фукоидан из Fucus evanescens имеет такую же линейную
структуру из чередующихся 3- и 4-связанных остатков
фукозы, но распределение неуглеводных заместителей
носит нерегулярный характер. Спектры ЯМР нативного
полисахарида сложны и не поддаются интерпретации [2].
Полисахарид из Fucus distichus – пока единственный пример
фукоидана, имеющего регулярную структуру. Его молекулы
построены из чередующихся остатков 3-связанного 2,4дисульфата (А) и 4-связанного 2-сульфата (В) фукозы.
Строение было установлено по спектрам ЯМР [1].
Десульфатированный фукоидан:
3)Fuc(13)Fuc(13)Fuc(13)Fuc(13)Fuc(13)Fuc(13)Fuc(13)Fuc(13)Fuc(13)Fuc(1
2
4
4
4
↑
↑
↑
↑
Fuc
Fuc
Fuc
Fuc
Фукоидан из Fucus serratus имеет еще более сложную
структуру: к типичной для фукусовых водорослей
центральной цепи из чередующихся 3- и 4-связанных
остатков фукозы присоединены боковые ответвления в виде
сульфатированных трисахаридных остатков [3].
a -D -G lcA p-(1 2 )
a -L -F u cf-(1 4)-a -D -G lcA p-(1 2)
|
|
|
|
3)-a -L -F u cp-(1 3)-a -L -F u cp-(1 3)-a -L -F u cp-(1 3)-a -L -F u cp-(1 3)-a -L -F u cp-(1
|
|
a -L -F u cf-(1 2)-a -L -F u cf-(1 4)-a -D -G lcA p-(1 2)
Нативный фукоидан:
-
-
HOOC
OH
H 3C
-
HO
O
H 3C
O
O
O
-
4SO3
2SO3
2SO3
2SO3
3)Fuc(13)Fuc(13)Fuc(13)Fuc(13)Fuc(13)Fuc(13)Fuc(13)Fuc(13)Fuc(13)Fuc(1
2
4
4
4
↑
↑
↑
↑
Fuc
Fuc
Fuc
Fuc
2,4SO3
2,3SO3
2,4SO3
OH
OH
HO
O
HO
HO
В отличие от фукусовых, бурые водоросли других порядков
содержат фукоиданы с центральной цепью, построенной
только из 3-связанных остатков фукозы. В полисахариде из
Chorda filum ответвления в виде единичных остатков
фукозы в положении 2 приходятся на каждый пятый остаток
главной цепи [4].
O
H 3C
O SO 3
-
Построенный по тому же типу фукоидан из Analipus japonicus
имеет более высокую разветвленность, причем большинство
боковых остатков занимают положения 4 главной цепи [5].
2 -ñó ë üô à ò
O
4 -ñóë üô à òû
-
O 3S O
O
H 3C
% ад гези и л ей ко ц и то в к Р -селекти н у
OH
100-
O
A
1 ,3 -ñâ ÿ çü
O 3S O
50O
H 3C
O
OH
К о н тр о ль L .s. L .d . C .o . F .e. F .v. F .se. F .d . F .s. A .n . W A P S
O
-
O 3S O
O
H 3C
O 3S O
OH
O
OH
% агр егац и и тр о м б о ц и то в
100-
H 3C
O SO 3
O
-
Боковые ответвления в фукоидане из Chordaria
flagelliformis имеют необычное строение: к главной цепи
присоединены остатки α-D-глюкуроновой кислоты,
которые в свою очередь замещены крайне редко
встречающимися в биогликанах остатками фукофуранозы в
виде единичных или димерных звеньев [6].
B
-
2 ,3-ð à çâ åòâ ë åí è å
50-
21
→2)-α-D-Man-(1→4)-β-D-GlcA-(1→2)-α-D-Man-(1→4)-β-D-GlcA-(1→2)-α-D-Man-(1→
3
↑
α-L-Fuc
A
→3)-β-D-GlcA-(1→3)-β-D-GlcA-(1→3)-β-D-GlcA-(1→3)-β-D-GlcA-(1→3)-β-D-GlcA-(1→
4
↑
α-L-Fuc
B
→6)-β-D-Gal-(1→6)-β-D-Gal-(1→...6)-β-D-Gal-(1→6)-β-D-Gal-(1→…6)-β-D-Gal-(1→
4
4
4
↑
↑
↑
→6)-β-D-Gal-(1→6)-β-D-Gal
β-D-Gal
β-D-Gal
4
3
↑
↑
β-D-Gal
α-L-Fuc
C
Главный компонент фукоидана из Laminaria saccharina
аналогичен полисахариду из Chorda filum [7], но водоросль
дополнительно содержит необычные гликаны (структуры А,
В и С), в которых сульфатированные остатки фукозы
находятся только в боковых ответвлениях, а главные цепи
построены из других моносахаридов.
0
К о н тр о ль L .s. L .d . C .o . F .e. F .v. F .se. F .d . F .s. A .n . Г еп ар и н
100-
% ад гези и клето к р ака м о ло ч н о й
ж елезы к тр о м б о ц и там
C
50-
К о н тр о ль L .s. L .d . C .o . F .e. F .v. F .se. F .d . F .s. A .n . Г еп ар и н
L .s. - L am in aria saccharina
L .d. - L am in aria digitata
C .o. - C ladosiphon okam uranus
F .e. - F ucus evanescens
F .v. -F ucus vesiculosus
F .se. - F ucus serratus
F .d. - F ucus distichus
F .s. - F ucus spiralis
A .n. - A scophyllum nodosum
Проведенное исследование показало,
что разные виды бурых водорослей
содержат фукоиданы, существенно
различающиеся
по
химическому
строению.
Определение противовоспалительного
(А),
антикоагулянтного
(В)
и
противоопухолевого
(С)
действия
фукоиданов свидетельствует, что эти
виды активности связаны с различными
участками молекул полисахаридов.
Биологические свойства мало зависят от
строения главной цепи фукоидана и
определяются, по-видимому, главным
образом структурой боковых цепей и
расположением сульфатных групп [8].
Основные публикации авторов по теме:
1. M.I.Bilan et al. Carbohydrate Research 339 (2004) 511-517.
2. M.I.Bilan et al. Carbohydrate Research 337 (2002) 719-730.
3. M.I.Bilan et al., Carbohydrate Research 341 (2006) 238-245.
4. A.O.Chizhov et al. Carbohydrate Research, 320 (1999) 108-119.
5. М.И.Билан и др., Биоорган.химия 33 (2007) 44-53.
6. M.I.Bilan et al., Carbohydrate Research 343 (2008) 2605-2612.
7. А.И.Усов и др. Биоорган.химия 24 (1998) 437-445.
8. A.Cumashi et al., Glycobiology 17 (2007) 541-552.
Лаборатория № 41
Зав. лабораторией проф. А.И.Усов. Ответственный исполнитель снс М.И.Билан
Документ
Категория
Презентации по химии
Просмотров
19
Размер файла
10 332 Кб
Теги
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа