авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 |   ...   | 69 | 70 || 72 | 73 |   ...   | 95 |

«XVIII МЕНДЕЛЕЕВСКИЙ СЪЕЗД ПО ОБЩЕЙ И ПРИКЛАДНОЙ ХИМИИ Москва, 23–28 сентября 2007 г. ТЕЗИСЫ ДОКЛАДОВ Москва – 2007 УДК ...»

-- [ Страница 71 ] --

Установлено, что при регуляторном взаимодействии, в отличие от взаимодействия фер ментов с их субстратами, существенно не геометрическое («ключ к замку»), а топохимиче ское соответствие биорегулятора рецептору биомишени. При этом действие биорегулятора на рецептор предполагается кооперативным и квантованным. Показано, что совокупность молекулярных параметров солей четвертичного аммония, которые определяют их антигиб береллиновую активность, может служить мерой топохимического соответствия рецептору, если речь идет о сравнении соединений одного и того же кластера. Раскрыта определяющая роль молекулярной структуры фитогормональных биомиметиков в восприятии химического сигнала рецепторами гормональных систем растений. Субмолекулярное рассмотрение фор мирования физиологической активности молекулы как интеграла активности составляющих её эффекторных фрагментов предложено как возможный путь развития QSAR к приобрете нию эвристичности. При этом необходим учет влияния также тех фрагментов, которые опре деляют полярное и гидрофобное связывание с рецептором, Впервые сформулированы и экспериментально доказаны общие принципы формирования физиологической активности низкомолекулярных биорегуляторов. На их основе разработана стратегия химического дизайна стресспротекторов-фиторегуляторов с заданными свойства ми. Получены стресспротекторы-фиторегуляторы нового поколения, которые обладают од новременно антигиббереллиновой, ауксиновой и стресспротекторной активностью и эколо гически безопасны в условиях применения. Ряд синтезированных соединений имеет рекорд ную стресспротекторную и продуктивную эффективность, что показано лабораторными и полевыми испытаниями. Материал опубликован в журналах РАН в 2004-2007 годах.

2064 ХVIII Менделеевский съезд по общей и прикладной химии, Москва, ОКСИЛИПИНЫ ОКТАДЕКАНОВОГО РЯДА У РАСТЕНИЙ И МЛЕКОПИТАЮЩИХ Гречкин А.Н.

Казанский институт биохимии и биофизика КазНЦ РАН Окислительный метаболизм полиеновых жирных кислот у растений и животных является источником высокоактивных биорегуляторов, поддерживающих гомеостаз на клеточном и организменном уровне. Пути окислительного метаболизма полиеновых жирных кислот у растений и животных существенно различаются по двум причинам. Во-первых, пути образования полиеновых жирных кислот принципиально различны. Во-вторых, окислительный метаболизм контролируется разными ферментами (за исключением липоксигеназ). Так, недавно обнаруженная “патоген-индуцируемая” диоксигеназа растений, в большой степени гомологичная циклооксигеназам млекопитающих, не имеет с последним ферментом ничего общего по своей каталитической функции, являясь -диоксигеназой жирных кислот.

В то же время, ген, кодирующий циклооксигеназу, не обнаружен в геноме Arabidopsis. У растений метаболизм гидроперекисей жирных кислот, первичных продуктов липоксигеназ, контролируется несколькими ферментами. кДНК трех из них, алленоксидсинтазы, “гетеролитической” гидропероксидлиазы и дивинилэфирсинтазы, клонированы и ферменты идентифицированы как представители CYP74, нового семейства цитохромов Р450. Ни один из этих генов пока не обнаружен в геноме человека. Активность CYP74 также не обнаружена в экспериментах in vitro с тканями млекопитающих. В геноме Arabidopsis обнаружено около 300 генов, кодирующих цитохромы Р450, тогда как в геноме человека – только 55 генов и 25 псевдогенов. Накопленный базис геномных знаний открывает новые возможности для поиска новых новых направлений липоксигеназного пути и новых оксилипинов. Функции многих изоферментов липоксигеназ (в геномах отдельных видов закодировано по 10 и более изоферментов липоксигенах) остаются неизвестными.

В отношении физиологических свойств С18-оксилипины значительно менее изучены, чем эйкозаноиды млекопитающих. В то же время, имеющиеся данные свидетельствуют о важной роли С18-оксилипинов в сигнальных системах, защите от патогенов и регуляции клеточного цикла как у растений, так и у млекопитающих.

ХVIII Менделеевский съезд по общей и прикладной химии, Москва, 2007 СИНТЕЗ ПОЛИМЕРНЫХ МИКРОСФЕР ДЛЯ ИММУНОХИМИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ Грицкова И.А.а, Прокопов Н.И.а, Быков В.А.б а Московская государственная академия тонкой химической технологии им. М.В. Ломоносова, 119571,Москва, пр-т Вернадского,д. б НПО ВИЛАР, 113916, Москва, ул. Грина, д. Радикальная гетерофазная полимеризация является наиболее распространенным способом получения полимерных суспензий, широко используемых в медицине, биологии и биотехнологии.

Основными требованиями, которым в этом случае должны удовлетворять полимерные частицы – это биологическая, химическая и коллоидная устойчивость в физиологических жидкостях, узкое распределение частиц по размерам, возможность образования прочной свя зи между функциональными группами биолигандов и полимера частиц суспензий.

Среди синтетических носителей биолигандов, используемых для получения высокочувст вительных диагностических тест-систем особенно перспективны полимерные микросферы с узким распределением по размерам в широком интервале диаметров. Однородность частиц по размерам дает определенное преимущество для использования их в диагностических ре акциях, так как позволяет достаточно точно определить площадь поверхности носителя бел ковых молекул и установить степень ее покрытия антигеном или антителом. Кроме того, од нородность распределения частиц по размерам обусловливает сходный характер их поведе ния во время биохимической реакции, что облегчает "прочтение" результатов реакции.

К настоящему времени определены принципы синтеза полимерных суспензий с узким распределением частиц по размерам в широком интервале диаметров. Основными способами их синтеза является гетерофазная полимеризация гидрофобных мономеров (стирола, метил метакрилата, винилтолуола и.т.д.) в отсутствие эмульгатора (безэмульгаторная полимериза ция), суспензионная, осадительная и затравочная полимеризация.

Для получения частиц с функциональными группами на поверхности, проводят затравоч ную полимеризацию функциональных мономеров (содержащих гидроксильные, эпокси-, амино-, альдегидные группы) на частицах суспензии, чаще всего полистирольной. Затравоч ная полимеризация функциональных сомономеров позволяет не только сконцентрировать на поверхности частиц полярные группы, необходимые для дальнейшей модификации частиц, но и повысить стабильность суспензии даже при низкой концентрации эмульгатора.

На каждой стадии создания полимерных микросфер и их конъюгатов с биолигандом не обходимым требованием является сохранение их устойчивости в биологической среде, ин дивидуальности и узкого распределения частиц по размерам.

Такие жесткие требования к полимерным микросферам делают необходимым обеспече ние на стадии их синтеза формирования в их межфазных слоях факторов, определяющих их устойчивость, и контроль за сохранением их действия на всех этапах получения тест системы, а именно: при иммобилизации биолиганда, окрашивании частиц, добавления спе циальной метки и т.д.

С этих позиций были прослежены все этапы формирования тест-систем с использованием полистирольных микросфер, полученных различными способами полимеризации стирола, с целью получения полимерных суспензий, отвечающих сформулированным требованиям.

Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (грант 06-03-08124-офи).

2066 ХVIII Менделеевский съезд по общей и прикладной химии, Москва, БИОТЕХНОЛОГИЯ ПЕКТИНОВЫХ ВЕЩЕСТВ Гюнтер Е.А., Оводов Ю.С.

Институт физиологии Коми НЦ УрО РАН, 167982, Сыктывкар, ул. Первомайская, 50, Россия Физиологическая активность полисахаридов обусловлена особенностями их структуры, поэтому актуальной задачей является разработка биотехнологических методов получения и модификации с целью получения полисахаридов с заданными свойствами и строением.

Изучен качественный и количественный состав полисахаридов каллусных культур смолевки обыкновенной и татарской, ряски малой и пижмы обыкновенной. Из всех каллусов экстракцией водой и раствором оксалата аммония выделены два полисахарида: кислый арабиногалактан и пектин (силенан из смолевки, танацетан из пижмы и лемнан из ряски соответственно). Пектины клеточных культур отличаются строением боковых цепей.

Показано, что для пектинов каллусов смолевки и пижмы характерно низкое содержание нейтральных моносахаридных остатков (10-14%) в сравнении с пектинами каллуса ряски (25-30%). В составе лемнана обнаружены остатки апиозы в количестве 1-5%, что в несколько раз ниже, чем в нативном растении. Для всех пектинов установлено, что основной по выходу (67-80%) является фракция с молекулярной массой более 300 кДа. При изменении способа культивирования клеток in vitro (на твердой среде или глубинно) изменяется содержание арабинозы и галактозы в арабиногалактане. Арабиногалактаны суспензионных культур отличаются повышенным содержанием остатков арабинозы и пониженным содержанием остатков галактозы в сравнении с каллусными культурами.

Содержание остатков арабинозы и галактозы в силенане из каллуса, облученного ультра фиолетом (длина волны 254 нм, доза – 70 Вт/м2) в середине экспоненциальной фазы роста, снижается на стационарной фазе роста клеток независимо от продолжительности экспози ции. В арабиногалактанах облученных клеток наблюдается снижение в 2 раза содержания остатков арабинозы. Изменения в моносахаридном составе полисахаридов сохраняются в течение длительного культивирования клеток. Уменьшение содержания остатков арабинозы и галактозы вследствие облучения связано с увеличением активности -L арабинофуранозидазы и -галактозидазы соответственно. В облученных клетках наблюдали снижение степени этерификации силенана. Из каллуса смолевки, выращенного на среде с пектиназой, получены образцы силенана и арабиногалактана с низким содержанием араби нозы в боковых цепях. В результате действия пектиназы происходит разрушение высокомо лекулярной фракции силенана (выше 300 кДа). С помощью -L-арабинофуранозидазы про исходит трансформация арабиногалактана в галактан, а затем под действием галактозидазы – разрушение галактана. Из каллуса, культивированного на среде с -галактозидазой, получе ны образцы пектина с низким содержанием арабинозы и галактозы в боковых цепях, а также образцы галактана.

Таким образом, ультрафиолетовое облучение и культивирование растительных клеток на среде с карбогидразами, приводящие к изменению строения полисахаридов клеточных сте нок, могут использоваться как инструменты для модификации структурных особенностей пектиновых веществ.

Работа выполнена при финансовой поддержке грантов Президиума РАН «Молекулярная и клеточная биоло гия», РФФИ, программы «Ведущие научные школы».

ХVIII Менделеевский съезд по общей и прикладной химии, Москва, 2007 ЖИДКОКРИСТАЛЛИЧЕСКИЕ СТРУКТУРЫ ДНК – ОСНОВА ДЛЯ СОЗДАНИЯ ПОЛИФУНКЦИОНАЛЬНЫХ СЕНСОРНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ Евдокимов Ю.М.

Институт молекулярной биологии им. В.А.Энгельгардта РАН, 119991 Moscow, Vavilova 32, Россия, E-mail: yevdokim@ eimb.ru Развитие наук о жизни диктует необходимость разработки новых поколений биодатчиков, основанных на молекулах биополимеров и имеющих высокий аналитический потенциал.

В свою очередь, стратегия разработки таких биодатчиков требует применения современных физико-химических методов и биотехнологических подходов. В частности, для разработки биодатчиков широкое применение получили молекулы нуклеиновых кислот. Молекулы нуклеиновые кислоты имеют набор специфических физических, химических свойств и структурных особенностей, открывающих возможность создания многофункциональных биодатчиков с использованием двух разных подходов.

Первый подход, активно развиваемый и в России и за рубежом, основан на применении единичных одноцепочечных молекул нуклеиновых кислот или синтетических олигонуклео тидов. Биодатчики с использованием одноцепочечных нуклеиновых кислот известны под названиями “ДНК-зондов”, “геносенсоров” или “биологических микрочипов”. Принцип дей ствия таких биодатчиков основан на тенденции одноцепочечной ДНК к гибридизации с ана лизируемым фрагментом ДНК. Такие ДНК-зонды использую в медицинской генетике для диагностики наследственных болезней, а также для анализа неизвестных последовательно стей нуклеотидов. Значительные успехи достигнуты в использовании ДНК-зондов при обна ружении патогенных вирусов и микроорганизмов (бактерий и protozoa) в физиологических жидкостях человека и животных, а также в продуктах питания и в окружающей среде1.

Второй, новый, подход к созданию биодатчиков основан на использовании двухцепочеч ных (дц) молекул ДНК, фиксированных в пространственной структуре частиц холестериче ской жидкокристаллической дисперсии (ХЖКД)2. Наличие спиральной закрутки пространст венной структуры этих частиц ДНК, приводит к появлению у них аномальной оптической активности, проявляемой, в частности, в виде интенсивной полосы в спектре кругового дих роизма в области поглощения азотистых оснований ДНК. Эта полоса, в сочетании с высокой подвижностью пространственной структуры частиц ХЖКД ДНК, меняющейся в ответ на действие биологически активных соединений, представляет собой аналитический критерий присутствия биологически активных соединений действующих на генетический материал клетки.

В рамках жидкокристаллического подхода, можно выделить следующие особенности ХЖКД дц ДНК, которые позволяют использовать частицы этой дисперсии как чувствитель ные элементы биосенсоров, реагирующих на разные изменения свойств молекул ДНК:

1. Модификация вторичной структуры исходных дц молекул ДНК приводит к изменению структурных параметров ХЖКД, частицы которых сформированы из таких молекул и, как следствие, сопровождается изменением амплитуды генерируемого оптического сигнала. Это означает, что использование частиц ХЖКД ДНК позволяет обнаруживать биологически активные соединения, повреждающие структуру дц молекулы ДНК.

2. Введение окрашенных биологически активных соединений в структуру частиц ХЖКД ДНК сопровождается появлением дополнительной полосы в спектре КД в области по глощения хромофоров биологически активного соединения. Это означает, что частицы ХЖКД ДНК позволяют обнаруживать окрашенные биологически активные соедине ния, образующие прочные комплексы с молекулами дц ДНК.

2068 ХVIII Менделеевский съезд по общей и прикладной химии, Москва, 3. Переход от изотропного к жидкокристаллическому состоянию не меняет химическую реакционную способность молекул ДНК. Это открывает возможность для создания на поверхности молекул ДНК, образующих частицы ХЖКД, дополнительных реакцион носпособных мест (участков). Такие места были использованы при формировании твердой трехмерной наноконструкции (наноматериала) на основе частиц ХЖКД ДНК. Эти наноконструкции позволяют определять биологически активные соединения, ми шенью которых являются не молекулы ДНК, а структурные элементы наномостиков, сформированных между соседними дц молекулами ДНК.

Таким образом, отличительная особенность второго подхода состоит в том, что в нем максимально используются структурные и химические характеристики дц молекул ДНК, и оптические свойства частиц ХЖКД;

это открывает возможность для создания многофунк циональных сенсорных элементов микроскопического размера, которые способны опреде лять разные типы биологически активных соединений.

В представленном докладе рассмотрены общие принципы создания и функционирования чувствительных элементов, основанных на использовании частиц ХЖКД, сформированных из линейных дц молекул ДНК низкой мол. массы (106 Da);

и приведены примеры, характе ризующие их аналитический потенциал.

Кроме того, обсуждается создание и функционирование многофункционального сенсор ного элемента, основанной на наноконструкции ХЖКД ДНК, иммобилизованной в составе гидрогеля. Отмечены также нерешенные этой области проблемы.

Литература 1. Скуридин С.Г., Евдокимров Ю.М. (2004), Частицы жидкокристаллической дисперсии ДНК как основа для создания чувствительных элементов биосенсоров, Биофизика, 49, с. 468-485.

2. Yevdokimov Yu.M., (2005), Multifunctional liquid-crystalline DNA based biosensing units capable of detecting biologically relevant compounds, in:” Defence against bioterror: detection technologies, implementation strategies and commercial opportunities”, ed. by D. Morrison et al., Springer, Netherlands, p. 303-334.

3. Евдокимов Ю.М., Захаров М.А., Салянов В.И., (2006), Жидкокристаллические дисперсия двухцепочечных нуклеиновых кислот и их комплексов как основа для наноконструирования, Кристаллография, 51, с. 1082 1097.

ХVIII Менделеевский съезд по общей и прикладной химии, Москва, 2007 ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ УЛЬТРАТОНКИЕ МЕМБРАНЫ НА ОСНОВЕ ЛИПИДОВ, СИНТЕТИЧЕСКИХ И ПРИРОДНЫХ ПОЛИМЕРОВ Зайцев С.Ю.

ФГОУ ВПО « Московская государственная академия ветеринарной медицины и биотехнологии им. К. И. Скрябина», ул. Акад. Скрябина 23, Москва Создание функциональных ультратонких мембран, таких как монослои или пленки Ленгмюра-Блоджетт (ЛБ) имеют как фундаментальное, так и прикладное значение. Такие системы могут служить как для моделирования биологических мембран, так и для создания новых бионаноматериалов для молекулярной электроники, биотехнологии и биомедицины.

В процессе развития наших исследований различные липиды и их производные, поверх ностно-активные мономеры (ПAM) и полимеры, мембранные белки и ферменты были изуче ны как структурно-функциональные компоненты таких мембранных систем (несколько при меров упомянуты ниже и детально описаны в монографиях1,2).

Получены и детально исследованы смешанные монослои липидов и ПАМ с белками реак ционных центров (РЦ) из различных фотосинтетических бактерий и бактериородопсином.

Оптические и фотоэлектические измерения наглядно продемонстрировали сохранение на тивных свойств и специфической ориентации РЦ и бактериородопсина в этих мембранных системах на границе раздела фаз. Впервые показана возможность регуляции ориентации РЦ в монослоях с использованием специфических ПАМ. ЛБ-пленки РЦ могут быть использова ны для детекции ряда биоорганических соединений до концентраций порядка 10-9 M. Ульт ратонкие пленки с иммобилизованным бактериородопсином перспективны для создания но вых бионаноматериалов.

Получены стабильные слои ферментов типа глюкозооксидазы, адсорбированные на поло жительно заряженных или цвиттерионных липидных монослоях. Показано, что биосенсор, полученный на основе таких липид-ферментных ЛБ-пленок, способен определять глюкозу в области концентраций 0.5–5.0 мM. Параметры указанного биосенсора могут быть оптимизи рованы с использованием специальных ПАМ с последующей полимеризацией мембранных систем.

Отдельные части этой работы были поддержаны грантами РФФИ, ИНТАС и Немецкого научно исследовательского общества.

Литература 1. С. Ю. Зайцев Супрамолекулярные системы на границе раздела фаз как модели биомембран и наноматериалы Донецк: Норд-Компьютер – 2006, 189 с.

2. С. Ю. Зайцев Мембранные структуры на основе синтетических и природных полимеров Москва: ФГОУ ВПО МГАВМиБ – 2006, 190 c.

2070 ХVIII Менделеевский съезд по общей и прикладной химии, Москва, УНИВЕРСАЛЬНЫЙ МЕТОД СОЗДАНИЯ ДНК-ЧИПОВ.

НОВАЯ СТРАТЕГИЯ ВЫЯВЛЕНИЯ SNP И ТОЧЕЧНЫХ МУТАЦИЙ В СТРУКТУРЕ ДНК Зарытова В.Ф.а, Пышный Д.В.а, Пышная И.А.а, Иванова Е.М.а, Гашникова Н.М.Б, Левина А.С.б а Институт химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН, 630090, г.Новосибирск, пр. Ак. Лаврентьева 8, zarytova@niboch.nsc.ru б ГНЦ ВБ «Вектор», Новосибирск Разработан общий подход к созданию ДНК-чипов на различных твердых подложках (стекло, нейлон, лавсан, золото, полистирол, кремний и пр.), основанный на использовании полиамин-содержащих олигонуклеотидных конъюгатов (PA-oligo). PA-oligo конъюгаты содержат протяженный полиаминовый линкер, что обеспечивает эффективное, прочное и необратимое присоединение конъюгата к поверхности, высокую поверхностную плотность иммобилизации и достаточное расстояние между иммобилизованным олигонуклеотидом и поверхностью. Поверхностная плотность иммобилизованных олигонуклеотидов линейно зависит от их концентрации в исходном растворе и может варьироваться от 0.2 пмол/мм2 до 55 пмол/мм2. Показана применимость созданных ДНК-чипов для детекции ПЦР фрагментов ДНК.

Предложена новая стратегия гибридизационного анализа ДНК, основанная на использо вании тандема коротких олигодезоксирибонуклеотидов (TSO) комплементарных нативному или мутированному фрагменту анализируемой ДНК мишени. Разработано два подхода к по вышению селективности гибридизационного анализа: а) лигирование TSO с использованием ДНК-лигазы фага Т4 и б) элонгация «сшитого» ненуклеотидным спейсером TSO с помощью Taq полимеразы. Первый подход опробован для выявления полиморфизма в локусе Y хромосомы человека и точечной мутации в 408 кодоне гена фенилаланингидроксилазы и для генотипирования вирусов. Второй метод использован при разработке технологии генотипи рования вируса гепатита С. Для детекции гибридизационных комплексов использована био тин-стрептавидиновая система. Ключевым отличием предлагаемой технологии от известных методов является высокая надежность и достоверность анализа, которые базируются на ис пользовании уникальных высокоселективных олигонуклеотидных зондов.

Работа выполнена при финансовой поддержке грантами РФФИ-инно 02-04-08077, РФФИ 05-04-08040-офи a, интеграционным грантом СО РАН № 126.

ХVIII Менделеевский съезд по общей и прикладной химии, Москва, 2007 СИНТЕЗ, КОНФОРМАЦИЯ И БИОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ТЕРАПЕВТИЧЕСКИ ЗНАЧИМЫХ НУКЛЕОЗИДОВ И НУКЛЕОТИДОВ Калиниченко Е.Н.

Институт биоорганической химии НАН Беларуси, Республика Беларусь Представлены результаты по синтезу и изучению биохимических и биологических свойств модифицированных нуклеозидов, нуклеотидов и олигоаденилатов.

В результате исследований разработаны эффективные методы синтеза новых, перспек тивных для использования в медицине и в сельском хозяйстве нуклеозидов, сделавшие эти соединения доступными для углубленного изучения их свойств и возможного последующего практического использования.

Представлены результаты по изучению влияния отдельных атомов или функциональных групп аналогов компонентов нуклеиновых кислот на их субстратные свойства;

зависимости между структурой гетероциклического основания, с одной стороны, и стереохимией и гео метрией фуранозного кольца, с другой. Конформационный анализ большого числа фторде зокси- нуклеозидов и олигоаденилатов позволил обнаружить конформационно жесткие мо лекулы нуклеозидов, не содержащие дополнительных связей между гетероциклом и угле водным фрагментом молекулы. Показано влияние структурных и стереохимических факто ров фтордезокси- нуклеозидов и олигоаденилатов на особенности функционирования клеток иммунной системы и ферментов обмена нуклеиновых кислот, определяющих метаболизм нуклеозидов в инфицированных клетках.

Применение химико-энзиматического подхода, являющегося комбинацией химического синтеза и ферментативной реакции, позволило разработать методы синтеза, как ряда новых соединений, так и известных, но малодоступных ранее нуклеозидных антибиотиков. Среди них препараты для лечения онкогематологических заболеваний: цитарабин, лейкладин (кладрибин), флударабел, ара-аденозин (видарибин), ара-гуанозин и получаемый из него хи мическим путем новый препарат для лечения Т-клеточных лимфом неларабин.

Исследование зависимости между структурой, стереохимией и биологическими свойства ми нуклеозидов открывает перспективы для направленного синтеза молекул с определенным спектром биологической активности и возможности использования их в качестве химиоте рапевтических агентов с направленным спектром действия.

2072 ХVIII Менделеевский съезд по общей и прикладной химии, Москва, НОВАЯ КОНЦЕПЦИЯ ФОТОСИНТЕЗА:

ОБОСНОВАНИЕ, СЛЕДСТВИЯ, ПЕРСПЕКТИВЫ Комиссаров Г.Г.

Институт химической физики им. Н.Н.Семенова РАН, г. Москва, 119991, ул. Косыгина, д.4, e-mail: gkomiss@yandex. ru Обоснование новой концепции фотосинтеза (НФК) подробно изложено в1. Источником кислорода (водорода) при фотосинтезе служит не вода, а пероксид водорода экзо- и эндогенного происхождения. Для протекания процесса необходимо участие тепловой энергии. Основное уравнение фотосинтеза записывается в виде:

СО2(воздух) + Н2О2(вода) углеводы + О2. ( ± ) Главное отличие предложенного уравнения от традиционного заключается в замене Н2О на Н2О2, причем, воде отводится роль реакционной среды для СО2 и Н2О2. Знак (±) в уравне нии означает, что при больших интенсивностях света лист отдает тепловую энергию окру жающей среде, при малых – работает как тепловой насос.

Следствия, вытекающие из НФК: а) снимаются основные противоречия, существующие в современной физиологии растений. Становятся понятными необходимость транспирации, связь между фотосинтезом и (фото)дыханием и др.;

б) даны практические рекомендации по увеличению скорости развития сельскохозяйственных растений, увеличению содержания в них крахмала, повышению их устойчивости к стрессовым воздействиям, что отражено в трех патентах (2006–2007 гг.);

в). НКФ позволяет объяснить результаты, полученные на изолиро ванном от внешнего мира комплексе «Биосфера-2», которые не подтверждают правомер ность классического уравнения фотосинтеза1. Развитый нами подход имеет существенное значение в связи с развитием космонавтики Перспективы, которые открывает НКФ, вполне реалистичны. Впервые установлено об разование под действием видимого света органических веществ, в частности формальдегида, в системе, содержащей пероксид водорода, диоксид углерода, хлорофилл или его синтетиче ский аналог – фталоцианин2.

Предложен новый принцип преобразования солнечной энергии в электрическую. Для ге нерации тока предлагается разлагать не воду, а находящийся в ней пероксид водорода, кон центрация которого может быть увеличена путем испарения воды, что решает проблему теп лового загрязнения планеты. Запасы Н2О2 в природных водах огромны (по нашим оценкам, 5·1019 г), причем они постоянно возобновляются. Представляется перспективным использо вать ленгмюровские пленки порфиринов3.

Работа поддержана РФФИ № 04-03-32890а, научной школой Г/К 02.445.11.7429.

Литература 1. Комиссаров Г.Г. Фотосинтез: физико-химический подход. // М. УРСС. 2003 (2006 – стереотипное издание), 223с. G.G.Komissarov Fotosintesis: un enfoque fisicoquimico //M. URSS, 2005, 258 (in Spanish).

2. Лобанов А.В., Холуйская С.Н., Комиссаров Г.Г.// Докл. РАН. 2004, Т.399, №1, С.71.

3. Наговицын И.А., Щербаков Д.Ю., Чудинова Г.К., Савранский В.В., Комиссаров Г.Г. // Краткие сообщения по физике ФИАН. 2004, №2, С.3-10.

ХVIII Менделеевский съезд по общей и прикладной химии, Москва, 2007 БЕЛКИ КАК ВЫСОКООРГАНИЗОВАННЫЕ МАКРОМОЛЕКУЛЯРНЫЕ СТРУКТУРЫ В РЕАКЦИЯХ ПЕРЕНОСА ЭЛЕКТРОНА Котельников А.И., Медведев Э.С., Психа Б.Л., Горячев Н.С., Баринов А.В.

Институт проблем химической физики РАН, Черноголовка Московской обл., С целью понимания закономерностей взаимосвязи реакций переноса электрона и диэлектрической релаксации в белковых макромолекулах анализируются данные по переносу электрона в структуре реакционных центров (RC) и других металлосодержащих белков. Преобразование энергии света в химический потенциал в реакционных центрах фотосинтетических бактерий связано с направленным переносом электронов через мембрану и с релаксацией белка, т.е. с реорганизацией белковой глобулы, вызванной переносом заряда.

Как было показано в1,2, изменение скорости релаксации за счет изменения состояния протонирования отдельных групп может изменить скорость переноса электрона на несколько порядков. Если перенос электрона зависит от релаксации среды, то возможно получить информацию о скорости молекулярной динамики среды из анализа кинетик переноса электрона. Эта идея была реализована в работах Ниенхауса3 и Котельникова1,2.

В настоящем случае предлагается более адекватный подход, основанный на модели Овчинниковой-Гельмана-Суми-Маркуса4, в котором диффузионное уравнение используется для описания реакции в медленно релаксирующей среде вдоль диффузионной координаты Х.

Задается начальное распределение P(X, t, T) вдоль диффузионной координаты. Константа скорости переноса электрона k(X, T, Go) при данном конформационном состоянии выражается через статистические равновесные параметры теории переноса электрона, а динамические свойства среды характеризуются одним параметром – временем дипольной ориентационной релаксации. Эксперименты проводились на RC из Rps. viridis и Rps.

sulfoviridis от 153 до 295 K. Статические параметры модели определялись из анализа кинетических кривых при низких и высоких температурах, где перенос электрона не зависит от. При промежуточных температурах был определен верхний и нижний предел. Энергия активации для дипольной релаксации в RC из Rps. viridis равна 0.4-0.6 эВ.5 Это можно приписать разрыву сильных водородных связей в белковой глобуле RC. Наоборот, в RC из Rps. sulfoviridis энергия активации много меньше, 0.01–0.2 эВ. В этом случае релаксация может быть связана с вращением свободных молекул воды в структуре белковой глобулы.

Исследования были поддержаны грантами РФФИ (05-03-32104 и 05-03-33127) и грантом CRDF (RUC2 2658-MO-05) Литература 1. A.I. Kotelnikov, J.M. Ortega, E.S. Medvedev, B.L. Psikha, G. Garcia,P. Mathis. 2002. Bioelectrochemistry. 56:3- 2. А.И. Котельников.Н.С. Горячев, А.Ю. Рубцов, Б.Л. Психа, X.M. Ортега.. 2005. Доклады Академии Наук.

405:830-833.

3. B.H. McMahon, J.D. Mller, C.A. Wraight, G.U. Nienhaus. 1998. Biophys J. 74:2567- 4. H. Sumi, R.A. Marcus. 1986. J. Chem. Phys. 84: 4894-4914 and references therein 5. E.S. Medvedev, A.I. Kotelnikov, N.S. Goryachev, B.L. Psikha, J.M. Ortega, A.A. Stuchebrukhov. 2006. Molecular simulation. 32(9):735-750.

2074 ХVIII Менделеевский съезд по общей и прикладной химии, Москва, БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫЕ НАНОСТРУКТУРЫ НА ОСНОВЕ ФУЛЛЕРЕНА С60 В ТЕРАПИИ РАКА Котельникова Р.А.а, Романова В.С.б, Файнгольд И.И.а, Коновалова Н.П.а, Котельников А.

И.а, Богданов Г.Н.а, Фрог Е.С.а, Мищенко Д.В.а а Институт проблем химической физики РАН, 142432, Черноголовка Московской обл б Институт элементоорганических соединений РАН, Москва Разработан новый метод создания биологически активных гибридных наноструктур на основе фуллерена С60 посредством присоединения к фуллереновому каркасу 2-х аддендов, избирательно действующих на различные биологические мишени в организме. Один из аддендов является аминокислотой или пептидом, обеспечивающим растворимость производных фуллеренов в водных растворах, другой является биологически активной группировкой, которая может проявлять различные физиологические эффекты, в том числе оказывать антиоксидантное или хемосенсибилизирующее действие, обладать способностью генерировать оксид азота (NO) или ингибировать ключевые ферменты.

На основе фуллеренов С60 были созданы гибридные структуры, содержащие биологически активные группы – доноры NO, у которых был обнаружен значительный эфффект в терапии рака. Выявлено, что водорастворимые гибридные структуры являются эффективными хемо сенсибилизаторами, при введении которых в комбинации с клиническим цитостатиком цик лофосфамидом наблюдается 67% излеченных животных с лейкемией Р388. На основе фул леренов были созданы гибридные молекулы, при введении которых в комбинации с цитоста тиками, у животных наблюдалось ингибирование процесса метастазирования. В этих экспе риментах терапевтическая доза цитостатиков снижалась в 10 раз, что обеспечивало их низ кую токсичность и предотвращало появление лекарственной резистентности.

Развиты методики ковалентного присоединения фуллеренов к хромофору эозину, белкам и полинуклеотидам, что очень важно при исследовании иммунологических свойств гибрид ных структур и их фотодинамических эффектов.

Развитые методы позволяют создавать на основе фуллеренов новые типы биологически активных соединений, которые перспективны в хемиотерапии и фототерапии рака.

ХVIII Менделеевский съезд по общей и прикладной химии, Москва, 2007 ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДОМ ЭПР ФАЗОВОЙ СТРУКТУРЫ И МОЛЕКУЛЯРНОЙ ДИНАМИКИ В ХОЛЕСТЕРИН-СОДЕРЖАЩИХ ЛИПИДНЫХ МЕМБРАНАХ Лившиц В.А.a, Демишева И.В.a, Марш Д.б a Центр фотохимии РАН (РФ), б Институт биофизической химии общества М. Планка (ФРГ) Согласно современным представлениям биологические мембраны гетерогенны в плоскости бислоя и содержат наноразмерные домены, обогащенные холестерином, с которыми связывают важнейшие функции мембран: самосборку и транспорт белковых комплексов, ответственных за ионный и молекулярный транспорт, трансдукцию внешних сигналов и др.

В настоящей работе для установления закономерностей образования и свойств этих доменов методом ЭПР с использованием спин-меченых фосфолипидов исследована близкая по липидному составу к клеточным мембранам трехкомпонентная мембранная система пальмитоилсфингомиэлин (PSM)/пальмитоил-олеил-фосфатидилхолин (POPC)/холестерин(Chol) при широком варьировании содержания всех трех компонентов.

Для определения границ областей сосуществования различных фаз: жидкой упорядоченной (lo), жидкой неупорядоченной (ld), твердой упорядоченной (so) и твердой неупорядоченной (sd), а также областей существования изолированных фаз проведен анализ формы спектров ЭПР и исследованы зависимости различных спектральных параметров от содержания одного из компонентов (PSM или Chol) в мембранах. Для двухкомпонентных мембран POPC/Chol (PSM=0), которым соответствует левая сторона фазового треугольника Гиббса, и для трехкомпонентных мембран с фиксированным содержанием PSM менее 20% не обнаружено фазовых границ, т.е. переход от lo к ld фазе происходит непрерывно;

критическая точка, по видимому, соответствует концентрации PSM около 20%. В около-критической области при постоянной концентрации Chol 20% и изменении соотношения PSM/POPC обнаружены макроскопические колебания степени упорядоченности движения спиновой метки PC14, в которой репортерская доксильная группа находится в 14-ом положении ацильной цепи. Для двухкомпонентных систем PSM/ POPC и PSM/Chol обнаружено существование двух сигналов в спектрах ЭПР, доли которых зависят от липидного состава, а семейства спектров для обеих систем имеют изобестические точки. Для трехкомпонентных мембран установлены границы областей сосуществования lo и ld, и lo и so фаз. Определены направления линий связи (tie lines) в этих областях, вдоль которых постоянны составы двух сосуществующих фаз и определены доли этих фаз. Путем моделирования спектров ЭПР в рамках модели анизотропного вращения в ориентационном потенциале определены параметры молекулярной динамики спин-меченого фосфолипида PC14 в изолированных фазах: коэффициенты вращательной диффузии вокруг короткой и длинной осей и степень упорядоченности вращения. Эти параметры существенно отличаются для lo, ld, so и sd фаз.

Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ, грант 07-03- 2076 ХVIII Менделеевский съезд по общей и прикладной химии, Москва, НОВОЕ СЕМЕЙСТВО МАКРОПОРИСТЫХ И СВЕРХМАКРОПОРИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ БИОТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО НАЗНАЧЕНИЯ – ПОЛИМЕРНЫЕ КРИОГЕЛИ Лозинский В.И.

Институт элементоорганических соединений им.А.Н.Несмеянова РАН, 119991 Москва, ул.Вавилова Одним из приоритетных направлений развития современной химической науки является разработка принципиально новых материалов, применение которых способствует ускоренному развитию передовых областей техники и естествознания, в частности, такой важнейшей отрасли, как биотехнология. Причем, большинство подобных материалов биотехнологического назначения относится к полимерным системам, а указанная область применения предъявляет к ним свой специфический набор требований. Главными из них являются нетоксичность и биосовместимость полимерной основы, стабильность материала или, напротив, его контролируемая биодеградируемость, достаточная механическая прочность полимерной системы, причем, очень часто в сочетании с развитой макропористой структурой и др. Последнее качество принципиально важно, когда речь идет о работе с биологическими нано- и микрочастицами (сложные биополимерные комплексы, вирусы, фаги, клеточные органеллы, целые клетки), где необходим такой уровень пористости полимерной матрицы, который позволяет «большим» биологическим частицам проникать в массу материала и взаимодействовать с его компонентами по всему объему. Также проблема особой пористости полимерного носителя актуальна и в биокаталитических системах, например, в случае иммобилизованных ферментов или целых клеток. Кроме того, сейчас очень существенное значение приобретают полимерные материалы, используемые в качестве макропористой основы для создания биоаффинных сорбентов, предназначенных для выделения и очистки нетрадиционных для хроматографических процессов очень крупных объектов, в частности, вирусов и целых клеток, а также полимерные материалы для создания сверхмакропористых объемных подложек, предназначенных для культивирования животных клеток или разработки имплантатов, содержащих соответствующие клетки (например, стволовые).

Большинству из вышеуказанных требований отвечают так называемые криогели1 – высо копористые гелевые системы, формирование которых осуществляется в неглубоко заморо женной среде. Характерной морфологической особенностью криогелей является их макро пористость, причем макропоры взаимосвязаны. В зависимости от свойств и концентрации предшественников, а также от режимов криотропного гелеобразования, можно получить криогели как разной химической природы, так и структуры (пористости), в частности, мак ропористые матрицы с порами сечением от десятых долей мкм до примерно 10 мкм, и сверхмакропористые (губчатые) системы с порами в десятки и сотни мкм. Именно эти осо бенности морфологии полимерных криогелей делают их привлекательными системами для решения биотехнологических задач2, поскольку криогели обладают тем уровнем пористости, который позволяет биологическим частицам проникать в массу материала и взаимодейство вать с его компонентами (например, иммобилизованными лигандами) по всему объему.

Литература 1. В.И.Лозинский. // Успехи химии 71 (6) 559-585 (2002).

2. V.I.Lozinsky, I.Yu.Galaev, F.M.Plieva, I.N.Savina, H.Jungvid, B.Mattiasson. // Trends in Biotechnol. 21 (10) 445 451 (2003).

ХVIII Менделеевский съезд по общей и прикладной химии, Москва, 2007 УГЛЕВОДНАЯ ОБОЛОЧКА СОСУДИСТОЙ СТЕНКИ И МОДИФИЦИРОВАННЫЕ ФЕРМЕНТНЫЕ ПРОИЗВОДНЫЕ ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ ОСТРЫХ ПОРАЖЕНИЙ Максименко А.В., Ваваев А.В., Тищенко Е.Г., Турашев А.Д., Сергиенко В.Б.

ФГУ Российский Кардиологический Научно-Производственный Комплекс Росздрава, РОССИЯ, 121552, Москва, 3-я Черепковская ул., 15А Повреждение сосудов баллонным катетером у животных ведет к резкому повышению содержания гиалуронана в этой зоне. Растет и содержание ассоциирующегося с ним версикана (хондроитинсульфат протеогликан). Гиалуронан и версикан, избыточно представленные в рестенозированных участках сосудов, образуют высоко-молекулярные гидрофильные комплексы. Они обычно гидратируются и вызывают тканевый отек. Из-за этого, в частности, происходит быстрое распространение рестенозного поражения.

В условиях оксидативного стресса гиалуронан может фрагментироваться под действием свободно радикальных форм кислорода. Такая деструкция увеличивает гиалуронановый оборот в организме. Полагают, что 15–30% частота стентовых рестенозов (в течение месяцев с их установки) обусловлена скорее повышенным накоплением экстрацеллюлярного матрикса, чем клеточной пролиферацией. Предупреждение оксидативного стресса в этой ситуации способствует, в частности, ингибированию разрастания экстрацеллюлярного матрикса в зоне катерирования/стентирования. Вероятно, реализация такого подхода возможна при локальном введении модифицированных антиоксидантных ферментных средств с заметным антитромботическим потенциалом (как, например, ковалентный биферментный конъюгат супероксиддисмутаза-хондроитинсульфат-каталаза). Кроме того, прямое ферментативное уменьшение плотности внеклеточного матрикса после стентирования благоприятно для снижения частоты и степени рестенозирования. В качестве подобного биокаталитического производного перспективно использовать в ходе процедуры стабилизированную хондроитинсульфатом гиалуронидазу.

Ковалентная модификация гиалуронидазы хондроитинсульфатом придавала ферменту ре зистентность к гепариновому ингибированию в результате сходства экваториальной ориен тации ОН групп с таковой у гиалуроновой кислоты. С другой стороны, сополимерное глико заминогликановое микроокружение гиалуронидазы, содержащее остаток идуроновой кисло ты, (1-3) и (1-4) гликозидную связь инактивирует эндогликозидазную активность фермен та. Стабилизация гиалуронидазного эндогликозидирования важна для снижения последствий острых сердечно-сосудистых поражений. Отек миокарда при инфаркте, сопровождаемый за метными потерями жидкости в микроциркуляции, ведет к уплотнению ее внеклеточного матрикса и сердечной дисфункции. Этим обуславливается важность адекватного восстанов ления кровотока в “макро-” и “микро-” циркуляторной системе селективным ферментатив ным воздействием на тромб и углеводное клеточное окружение.

Настоящее исследование поддержано грантами РФФИ (06-04-08002-офи, 06-08-00011 и 06-04-48058).

2078 ХVIII Менделеевский съезд по общей и прикладной химии, Москва, НОВЫЙ ПОДХОД К МОЛЕКУЛЯРНОМУ ДИЗАЙНУ И СИНТЕЗУ БИОМИМЕТИКОВ – КОМПЛЕКСОВ МЕТАЛЛОВ СО СВОБОДНЫМИ РАДИКАЛАМИ В ЛИГАНДЕ Милаева Е.Р.

Химический факультет МГУ им. М.В.Ломоносова, 119992 Москва, Ленинские горы, 1/ Представлены политопные соединения с различным типом связи металл-лиганд (C-M, C,N M, N-M, O,O-M, O,N-M, N4-M) с фрагментами 2,6-ди-трет-бутилфенола, связанных непосредственно с M или входящие в состав лиганда. Их редокс-свойства изучены методами ЭПР, электронной спектроскопии поглощения, электрохимии, кинетических исследований и квантово-химических расчетов. Обсуждается роль внутри- и межмолекулярного переноса электрона.

R N N.O OC M N N O R L L.

O M M.

L N O t But Bu L L O OOO M.

NM M O NCR L OOO O. N.

O M L Bu t But O M L R' redox process.

M M O HO X B O O O O O N N N N N R. M = Fe, Co, Mn, Cu, Zn, Ni, Rh, Pd, Pt M M O S Rn N.

N N N N O O L O O O O B X R R' R N N.

R. O. N M O N OM O N N N. R M O NR N N R N N R N HO N O.

CRn [ P (OR')2 ]m O O Исследования биологической активности in vitro и in vivo показывают, что соединения яв ляются полифункциональными агентами (ингибиторами/промоторами) окислительного стресса. Предложены новые антиокислительные ловушки для тяжелых металлов.

Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (05-03-32869, 06-03-32731, 06-03-32773, 07-03-00751, 07-03-12110), Программы «Биомолекулярная и медицинская химия» РАН, Российско-Греческой Программы «Биоматериалы»;

НАТО (PDD(CP)-CBP.NR.CLG 982211).

Литература 1. E.R.Milaeva et al. J. Inorg. Biochem., 2006, 100, 905;

Heteroatom Chemistry, 2006, 17, 475;

Bioinorg. Chem.

Appl., 2005,.3, 191.Bioinorg.Chem.Appl. 2004, l.2, 69;

Russ. Chem. J., 2004,.20;

J.Porphyrins & Phthalocyan., 2003, 8, 701;

Russ. Chem. Bull. Intern. Ed., 2001, 50, 573;

Bioinorg. Chem. Appl., 2007, in press, BCA 64927.06;

Eur. J. Med. Chem., 2007, in press, doi: 10.1016/j.ejmech.2007.03.028.

ХVIII Менделеевский съезд по общей и прикладной химии, Москва, 2007 СИНТЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ В ОБЛАСТИ ПРИРОДНЫХ ХЛОРОФИЛЛОВ Миронов А.Ф.

Московская государственная академия тонкой химической технологии им. М.В. Ломоносова, 119571, г. Москва, пр. Вернадского Природные хлорофиллы являются неисчерпаемым источником для получения разнообразных порфиринов и их ди- и тетрагидропроизводных. Современные методы получения хлорофиллов основаны на выращивании биомассы микроводорослей или бактерий, в которых содержится лишь один пигмент, что значительно облегчает его получение. Для наиболее широко используемых пигментов – хлорофилла а и бактриохлорофилла а обычно работают с культурами Spirulina platensis и Rodobacter capsulatus.

В своих исследованиях мы также использовали эти источники. Нами были разработаны методы направленной модификации вышеуказанных пигментов с целью получения высоко эффективных фотосенсибилизаторов (ФС) для фотодинамической терапии (ФДТ) рака и других направлений фотомедицины. Среди основных требований к новым ФС было повы шение стабильности, улучшение фотофизических характеристик, включая батохромное смещение основных полос поглощения в красную и ИК-области и высокую генерацию ак тивных форм кислорода, создание определенного баланса гидрофобных и гидрофильных за местителей в молекуле ФС для обеспечения достаточной растворимости в полярных раство рителях и повышенной тропности к опухоли.

Для решения этих задач были разработаны методы получения хлоринов и бактериохлори нов с дополнительным шестичленным экзоциклоимидом, при атоме азота которого находят ся гидроксильная и аминогруппы. Введение подобного цикла позволило сместить длинно волновую полосу Q в спектрах хлоринов и бактериохлоринов с 672 и 770 нм до 710 – 720 нм и 810 – 830 нм, соответственно. Синтезированные соединения являются стабильными в ней тральной, кислой и умеренно щелочной средах. Однако, наибольший интерес связан с нали чием двух заместителей при атоме азота в циклоимидном фрагменте. Они были использова ны для присоединения различных заместителей, главным образом гидрофильного характера, для изменения амфифильности потенциальных ФС и улучшения их растворимости. Гидро ксильная группа легко подвергается алкилированию, ацилированию, фосфорилированию и другим превращениям. Еще большие возможности связаны с использованием аминогруппы.

Ее модификация позволила получить большую группу катионных ФС, обладающих фотоди намической антимикробной активностью. На основе N–аминоциклоимида бактериохлорина осуществлен синтез катионных ФС с углеводсодержащими фрагментами, что не только улучшило растворимость подобных соединений в полярных растворителях, но и повысило селективность их накопления в опухоли за счет специфического взаимодействия с рецепто рами на поверхности раковых клеток. Конденсация N–аминоциклоимидов с полиэдрически ми гидридами бора, типа клозо-додекабората, бис-дикарболлида кобальта и др., позволила получить комбинированные ФС для ФДТ и борнейтронзахватной терапии (БНЗТ) рака.

Биологические испытания синтезированных соединений позволили отобрать наиболее перспективные ФС для дальнейших испытаний.

2080 ХVIII Менделеевский съезд по общей и прикладной химии, Москва, МОЛЕКУЛЯРНЫЕ МЕХАНИЗМЫ ИНДУКЦИИ ТИРОКСИНОМ КЛЕТОЧНОГО АПОПТОЗА Саатов Т.С.

Институт биохимии Академии Наук Республики Узбекистан Проспект Х. Абдуллаева, 56 700125 Ташкент, Республика Узбекистан Изучение программированной гибели клеток (апоптоза) и установление молекулярных механизмов управления этим процессом становится одной из актуальных проблем современной медико-биологической науки. Апоптоз является общебиологическим механизмом, ответственным за поддержание постоянство численности клеточных популяции, формообразование и уничтожения дефектных клеток. Актуальность изучения проблем апоптоза определяется, в первую очередь, взаимосвязью нарушения этого процесса с развитием большинства заболеваний человека и возможностью разработки новых подходов их терапии путем установления механизмов управления программированной гибелью клеток. Показано, что апоптоз развивается в результате действия на клетку различных факторов эндогенной и экзогенной природы. Он осуществляется и контролируется генетическими, иммунными, гормональными и другими механизмами. Настоящая работа посвящена установлению молекулярных механизмов действия тиреоидных гормонов на апоптоз нормальных и опухолевых клеток. Опыты проводились у мышей на экспериментальной модели перевиваемых штаммов опухоли меланомы В-16, аденакарциномы толстого кишечника АКАТОЛ, а также на опухолевых клетках HL-60 и тимоцитах крыс. Изучение действия тироксина (Т4) на включение 3Н-тимидина в клетки тимуса показали, что гормон в концентрациях 10-4М и 10-6М значительно ингибирует включение метки в тимоциты крыс. Установлено, что Т4 (10-4М) в опытах in vitro на клетках опухоли АКАТОЛ вызывает гибель клеток по апоптозному типу. В опытах in vivo на модели опухоли меланомы В-16 показано достоверное ингибирование роста опухоли под влиянием Т4. При этом отношение апоптотического индекса к митотическому индексу (AИ/MИ) составил 8,19, что свидетельствует о высокой скорости регрессии опухоли. Нами было обнаружено также фрагментация ДНК опухолей под влиянием тиреоидного гормона.

В дальнейшем мы изучали биохимические механизмы посредством которых реализуется апоптогенное действие Т4. Показано, что под влиянием тироксина происходит стимуляция на 45% активности сфингомиелиназы плазматических мембран (ПМ) и повышение на 40% внутриклеточной концентрации индуктора апоптоза – церамида. Установлено также увеличение проводимости РТР (permeability transition pore) – пор митохондрий и высвобождение цитохрома из митохондрий в цитозоль. В этих условиях наблюдалось уменьшение количества онкогенного белка HER-2/neu на поверхности мембран клеток. На основании полученных результатов клеточную сигнализацию при индукции апоптоза тироксином можно представить следующим образом: Т4 рецептор активация нейтральной сфингомиелиназы ПМ повышение внутриклеточной концентрации церамида открытие РТР-пор митохондрий выброс цитохрома с в цитозоль активация каспазы 3 апоптоз.

Работа выполнена при финансовой поддержке фонда Программ Фундаментальных Исследования Центра Науки и Технологий при Кабинете Министров Республики Узбекистан (грант 4Ф.1.49).

ХVIII Менделеевский съезд по общей и прикладной химии, Москва, 2007 НИТРОЗИЛЬНЫЕ КОМПЛЕКСЫ ЖЕЛЕЗА С АЗАГЕТЕРОЦИКЛИЧЕСКИМИ ТИОЛИЛАМИ – НОВЫЙ КЛАСС ЭКЗОГЕННЫХ ДОНОРОВ NO ДЛЯ БИОЛОГИИ И МЕДИЦИНЫ Санина Н.А., Алдошин С.М.

Институт проблем химической физики;

142432 Черноголовка, пр. акад.


Семенова, 1, Россия Эндогенный NO, взаимодействуя с клеточными субстратами, играет ключевую роль в жизнедеятельности организмов. Для изучения механизмов реакций NO-интермедиатов все большую актуальность приобретает синтез аналогов реальных клеточных нитрозильных аддуктов. Нитрозильные комплексы железа образуются в результате реакций эндогенного NO с активными участками негемовых [Fe-S] белков1. В течение последних лет было достоверно установлено, что нитрозильные комплексы железа с тиолсодержащими лигандами (цистеин, глютатион) выполняют важные функции в организме – хранения и транспорта клеточного NO.2 Синтез и изучение моделей нитрозильных [Fe-S] протеинов является важной задачей как для понимания природы связи в {Fe(NO)2} фрагменте, так и с точки зрения практической медицины для создания пролекарств нового поколения.

Нейтральные моно- и биядерные сера-нитрозильные комплексы железа семейства «g = 2.03» с азагетероциклическими лигандами – аналогов природных гистидинов, пиридиновых и пуриновых оснований ДНК, были синтезированы и исследованы методами РСА, ЭПР, ИК, масс-, Мессбауэровской спектроскопии и магнетохимии. Исследована NO-донирующая спо собность нитрозильных [Fe-S]-комплексов в реакциях с человеческим гемоглобином. Найде ны эффективные константы скорости первого порядка изученных реакций. Выявление среди этих соединений наиболее активных стимуляторов фермента – гуанилатциклазы – станет ос новой для направленного поиска и создания новых эффективных антигипертензивных и ан тиагрегационных препаратов.

Выявлены перспективные соединения, которые регулируют экспрессию генов репарации ДНК и контролируют резистентность клеток к токсическому и канцеролитическому дейст вию препаратов химиотерапии. Изучены противоопухолевые свойства этих соединений на моделях экспериментальных опухолей животных (лейкемия Р388, меланома В16 и LL карцинома, аденокарцинома толстого кишечника AKATOL). Впервые показан цитотоксиче ский эффект доноров NO исследуемого класса на клетках карциномы яичника человека (ли ния SCOV3). Выявлены соединения, вызывающие 76–92% торможения роста опухолевых клеток, которые рекомендованы для предклинических испытаний в ГУ РОНЦ им.Н.Н. Бло хина. Результаты исследования этого научного направления станут основой в создании ле карственных препаратов нового поколения и внесут существенный вклад в решение пробле мы адаптации и сенсибилизации к химиотерапевтическим препаратам.

Исследования выполнены при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (проект № 06-03-32381), Программы Российской Академии наук №15 "Фундаментальные науки – медицине") и гранта “Научные школы-2006.2150.3”.

Литература:

1. W. Macyk, A. Franke, and G. Stochel, Coor. Chem. Rev., 2005, 249, 2437.

2. A. R. Butler and I. I. Megson, Chem. Rev., 2002, 102, 1155.

2082 ХVIII Менделеевский съезд по общей и прикладной химии, Москва, ЦИКЛООКСИГЕНАЗНЫЕ МЕТАБОЛИТЫ ЭНДОКАННАБИНОИДОВ, СОДЕРЖАЩИЕ NO-ГЕНЕРИРУЮЩИЙ ФРАГМЕНТ Серков И.В.а, Безуглов В.В.б а Институт физиологически активных соединений РАН, 142432 Черноголовка, Московская обл., Россия б Институт биоорганической химии им. акад. М.М.Шемякина и Ю.А.Овчинникова РАН, 117997, ГСП7Москва, ул. Миклухо-Маклая, 16/10, Россия Два основных эндоканнабиноида: N-арахидоноилэтаноламин (анандамид) и 2-арахидоноил глицерин (2-AG) являются субстратами циклооксигеназ (ферментов, катализирующих начальную стадию биосинтеза простагландинов) и превращаются в соответствующие этаноламиды и глицериновые эфиры первичных простагландинов (PGE2 and PGF2). Эти недавно открытые эндогенные соединения имеют измененный профиль физиологических эффектов по сравнению с исходными простагландинами (PGs) и представляют собой многообещающий объект для дизайна лекарств. В последнее время много внимания уделяется выделению и последующему действию окиси азота (NO). Во многих физиологических процессах NO и PGs действуют в одном направлении. Используя структуры PGs, образующихся из эндоканнабиноидов, в качестве исходного шаблона, мы синтезировали новые производные простагландинов – NO-генерирующие PGs (NO-PGs).

Молекула NO-PGs состоит из природного простагландина, карбоксильная группа которого превращена в эфир с 1,3-динитратом глицерина или в амид с O-нитроэтаноламином. Также были синтезированы соответствующие производные анандамида и 2-AG. Изучено действие синтезированных глицериновых NO-PGs на тонус гладких мышц сосудов (аорта крысы), трахеи (морская свинка), желудка (крыса) и матки (крыса) in vitro. Активность NO-PGs in vivo определяли после болюсного введения препарата по изменению давления крови и частоты сердечных сокращений у анестезированных крыс и кошек. Найдено, что простанит (1,3-динитроглицериновый эфир PGE1) и нитропростон (1,3-динитроглицериновый эфир PGE2) вызывают гипотонию при введении лабораторным животным. У кошек введение этих NO-PGs (20 мкг/кг) приводило к снижению артериального давления на 25 – 30% без изменения других гемодинамических параметров. В экспериментах на гладких мышцах простанит проявил отчетливо выраженное действие. Однако в сравнении с исходным PGE простанит показал более специфичную фармакологическую активность по отношению к гладким мышцам аорты и матки и был менее активен на препаратах желудка. Следует отметить, что высокая миорелаксантная активность простанита проявлялась на препаратах аорты, сокращения которой вызывали различными агонистами: адреналином, PGE1, и PGF (EC50 3.0±0.9, 2.0±0.9, 2.8±2.0 мкМ, соотв.). Нитропростон обладал ярко выраженной релаксантной активностью к гладким мышцам трахеи по сравнению с исходным PGE2 (EC 7.0±2.0 и 140.0±80.0 нМ, соотв.) и был менее активен на препаратах матки и желудка.

В проведенных коротких предклинических испытаниях нитропростона на добровольцах с обструктивным бронхитом или бронхиальной астмой была отмечено значительное увеличение пиковой скорости выдоха (средняя эффективная доза 5 – 7 мкг, ингаляция с физраствором). Эффект был стабилен в течение нескольких часов. В совокупности эти данные отчетливо демонстрируют высокий терапевтический потенциал NO-PGs.

ХVIII Менделеевский съезд по общей и прикладной химии, Москва, 2007 ВЫСОКО АКТИВНЫЕ ЦЕЛЛЮЛАЗЫ ДЛЯ ОСАХАРИВАНИЯ ЛИГНОЦЕЛЛЮЛОЗНОЙ БИОМАССЫ Синицын А.П.аб, Скомаровский А.А.а, Гусаков А.В.а, Синицына О.А.а, Федорова Е.А.а, Зоров И.Н.аб, Кондратьева Е.Г.б, Окунев О.Н.в, Беккаревич А.О.в, Соколова Л.М.в, Матыс В.Ю.в а Химический факультет МГУ имени М.В. Ломоносова, 119992, ГСП-2, Москва, Ленинские горы, д.1, стр. б Институт Биохимии им. А.Н.Баха РАН, 119071, Москва, Ленинский проспект, 33- в Институт биохимии и физиологии микроорганизмов РАН, 142292, Пущино Московской обл., проспект Науки, д. Лигноцеллюлозная биомасса представляет собой дешевый и возобновляемый источник сырья для получения различных продуктов и топлива, в частности этанола. В процессах биоконверсии лигноцеллюлозы ключевой проблемой, сдерживающей широкомасштабное внедрение данной технологии в производство, является ферментативный гидролиз целлюлозы и других полисахаридов до глюкозы и иных сахаров с последующим сбраживанием до этанола.

Глубокая деструкция кристаллической целлюлозы с образованием растворимых сахаров (и в итоге глюкозы) осуществляется под действием полиферментной системы целлюлаз, включающей в себя эндоглюканазы, целлобиогидролазы и -глюкозидазы. Активность ком понентов этой системы и взаимодействие между ними определяет эффективность целлюлаз ного комплекса при гидролизе целлюлозосодержащих субстратов.

Проведено сравнительное исследование гидролитической способности коммерческих и лабораторных ферментных препаратов, продуцируемых грибами рода Penicillium и Trichodermа с использованием в качестве субстрата различных видов предобработанного лигноцеллюлозного сырья. Показано, что в большинстве случаев ферменты рода Penicillium обеспечивают более высокий выход восстанавливающих сахаров и глюкозы, чем препараты Trichoderma.

2084 ХVIII Менделеевский съезд по общей и прикладной химии, Москва, АНТИОКСИДАНТЫ ГЕТЕРОАРОМАТИЧЕСКОГО РЯДА – УНИВЕРСАЛЬНЫЕ СРЕДСТВА АНТИОКСИДАНТНОЙ ФАРМАКОТЕРАПИИ Смирнов Л.Д.

119334, г. Москва, ул. Косыгина 4, Институт биохимической физики РАН Обобщены результаты экспериментального и клинического изучения антиоксидантов гетероароматического ряда – производных 3-гидроксипиридина (3-ОП), структурных аналогов соединений группы витамина В6, обладающих разнообразным спектром молекулярно-биологических и фармакологических свойств, обусловленных их антиоксидантным и мембраностабилизирующим действием. Исследование молекулярных механизмов действия производных 3-ОП показало, что в основе присущих им фармакологических свойств лежит их способность влиять на важные и универсальные механизмы регуляции функциональной и метаболической активности клеток. Всесторонние исследования биологических свойств производных 3-ОП позволили установить, что данные антиоксиданты могут выступать в качестве потенциальных защитных агентов при действии на организм различных повреждающих факторов и проявляют высокую эффективность в качестве радио-, фото-, гепато- и геропротекторов и в этой связи могут быть успешно использованы в качестве универсальных средств антиоксидантной фармакотерапии.

Разработанные на основе 3-ОП препараты эмоксипин, мексидол/мексикор нашли эффективное применение в различных областях клинической медицины: неврологии, психиатрии, кардиологии, офтальмологии, хирургии, стоматологии, эндокринологии и др.

В качестве эффективных средств антиоксидантной фармакотерапии они могут быть использованы в комплексной терапии острых и хронических заболеваний различной этиологии с целью более быстрого достижения терапевтического эффекта, снижения частоты побочных осложнений и сокращения сроков пребывания в стационаре. Указанные результаты получены при включении мексидола/ мексикора в комплексное лечение острого панкреатита, гнойного перитонита и реактивного артрита. Отмечено значительное снижение уровня летальности больных с острыми нарушениями мозгового кровообращения по ишемическому типу на фоне применения мексидола/мексиданта, а также более быстрый регресс общемозговой симптоматики.


Помимо этого установлено, что производные 3-ОП обладают оригинальным спектром нейротропного действия (анксиолитические, противосудорожные, антистрессорные, антиам нестические и противоалкогольные свойства) и в этой связи они широко используются в неврологии и психиатрии, в частности для лечения неврологических, неврозоподобных, ас тенических и астенодепрессивных состояний, а также для купирования абстинентного син дрома при алкоголизме и наркомании. Следует отметить, что мексидол/мексидант оказывает лечебный эффект у пожилых и старых пациентов, в том числе с психическими и неврологи ческими патологиями позднего возраста, атеросклерозом головного мозга.

Наряду с нейротропной активностью производные 3-ОП обладают выраженными проти воишемическими свойствами, что обусловило актуальность применения мексикора и эмок сипина у больных хронической ишемической болезнью сердца с высоким уровнем липопро теидов в крови, а также для коррекции умеренной гипертриглицеридемии.

Результаты клинического изучения показали, что данные антиоксиданты ускоряли стаби лизацию стенокардии, уменьшали в сравнении с контрольной группой суточную частоту и продолжительность периодов ишемии миокарда, существенно снижали частоту эпизодов на рушений ритма, улучшали клиническое течение болезни.

Таким образом, антиоксиданты гетероароматического ряда являются перспективными ле карственными средствами для профилактики и лечения свободнорадикальных патологий.

ХVIII Менделеевский съезд по общей и прикладной химии, Москва, 2007 ФЕРРОЦЕН-МОДИФИЦИРОВАННЫЕ БИОМОЛЕКУЛЫ.

БИОАКТИВНОСТЬ. СТРУКТУРА. СИНТЕЗ Снегур Л.В., Сименел А.А., Родионов А.Н., Сергеева Н.С., Старикова З.А., Некрасов Ю.С., Морозова Н.Б., Островская Л.А.

Институт элементоорганических соединений им. А.Н. Несмеянова Российской академии наук, 119991 Москва, ул. Вавилова, e-mail: snegur@ineos.ac.ru Различные виды активности ферроцен-модифицированных биомолекул активно исследуется в настоящее время. Модификация органических соединений ферроценом проявляется в разнообразных аспектах:

• улучшение транспортных свойств за счет липофильности ферроценового ядра;

• снижение токсичности соединения при модификации ферроценом;

• обнаружение противоопухолевой активности в случае ферроценил(алкил)азолов;

• появление дополнительного элемента хиральности (планарная);

• использование ферроцена, как редокс-активной метки;

• введение конформационно жесткой ферроценовой структуры в биомолекулу;

• легкость химических превращений на металлоорганическом остове.

В Московском научно-исследовательском онкологическом институте им. П.А. Герцена и Институте биохимической физики им. Н.М. Эмануэля РАН исследована острая токсичность и противоопухолевая активность серии синтезированных нами ферроцен-содержащих гете роциклов (имидазолы, пиразолы, триазолы и их бензоаналоги), нуклеиновых оснований (аденин, тимин) и аминокислот (глицин, -аминомасляная кислота), определены ЛД50 и МПД (максимально переносимая доза), которые составляют 178 1500 мг/кг. Установлено, что увеличение липофильности молекулы приводит к снижению токсичности соединения.

Исследована противоопухолевая активность соединений в экспериментах на животных (мо дели Са755, В16, L1210, Р388). Показано, что выраженный эффект торможения роста опухо лей сравним с действием цисплатина и циклофосфана при существенно более низкой ток сичности;

терапевтический индекс находится в диапазоне 726.

Для изучения физико-химических и биологических свойств, механизма проникновения через клеточные мембраны, окислительно-восстановительной способности ферроцен модифицированных биомолекул нами разработаны различные химические подходы для вве дения ферроценовых фрагментов в органические соединения. Так препаративный метод син теза ферроцен-содержащих нуклеиновых оснований позволяет региоселективно вводить ферроценовую метку в пуриновые и пиримидиновые основания при взаимодействии ферро ценовых спиртов с нуклеиновыми основаниями.

Работа выполнена при финансовой поддержке программ Президиума Российской академии наук «Фунда ментальные науки медицине» и «Поддержка молодых ученых», программы Отделения химии наук о мате риалах РАН «Биомолекулярная и медицинская химия».

Литература 1. L.V. Snegur, A.A. Simenel, Yu.S. Nekrasov, E.A. Morozova, Z.A. Starikova, S.M. Peregudova, Yu.V. Kuzmenko, V.N. Babin, L.A. Ostrovskaya, N.V. Bluchterova, M.M. Fomina, Synthesis, structure and redox potentials of bio logically active ferrocenylalkyl azoles. J. Organomet. Chem., 2004, 689, 2473-2479.

2086 ХVIII Менделеевский съезд по общей и прикладной химии, Москва, К ПРОБЛЕММЕ БИОТЕХНОЛОГИИ ПЕРЕРАБОТКИ РУД ЦВЕТНЫХ И БЛАГОРОДНЫХ МЕТАЛЛОВ Соложенкин П.М.

Институт проблем комплексного освоения недр РАН, Москва, Россия Для повышения контрастности флотационных свойств сульфидных минералов, применяли обработку их микроорганизмами. В работе рассматриваются вопросы селективного разделения в процессе флотации минералов сурьмы от киновари с использованием T.

ferrooxidans. Бактериальное кондиционирование в течение 1,5 час не изменяет флотируемости киновари (89%), тогда как флотация антимонита снижается с 89% до 6,2% и приводит к почти полной сепарации минералов.

В работе показана эффективность биореагентов при флотации различных руд. Анализиру ется многолетний опыт флотации флюоритовых руд микробным жиром.

Показаны пути применения биомассы дрожжей, сине-зеленых водорослей в качестве ре гуляторов при флотации несульфидных руд, в том числе отделения целестина от сопутст вующих минералов. В работе рассматриваются три способа применения сульфат – редуци рующих бактерии (СРБ) в качестве модифицирующего агента во флотации минералов как сульфидизатора, депрессора и десорбента собирателя с поверхности сульфидных минерала.

Детально изучена флотируемость минералов с СРБ. Флотируемость минералов и руд зависит от концентрации СРБ, эффективность десорбции ксантогената с поверхности минералов СРБ. Представлены результаты селективного разделения CuFeS2 от MoS2. Десорбция ксанто гената с поверхности сульфидных минералов сульфат-редуцированными бактериями более эффективно, чем сернистым натрием. Анализируется мировой опыт применять СРБ в раз личных отраслях индустрии, в частности в гидрометаллургии. При бактериальном выщела чивании сурьмусодержащего материала в качестве растворителей использовали раствор ед кого натра(120 г/л) с различной концентрацией накопительной культуры сульфатредуци рующих бактерии (СРБ). Пульпу подогревали до 90 0 при Т:Ж=1:16. Выщелачивание сурьмы проводили в две стадии с дробной подачей СРБ. Извлечение сурьмы в раствор составило по рядка 96,-98,04%.

СРБ способны очищать индустриальные потоки от тяжелых цветных метал лов.Бактериальная трансформация T. ferrooxidans сульфидов сурьмы в триоксид сурьмы из золото- сурьмяного концентрата способствует получению материала пригодного для циани рования, так как. сурьма переходит в менее активную химическую форму. Например, для рудного образец антимонита, только извлечение 4% Au было достигнуто при прямом циани ровании в течение 24 ч. Бактериальная культура при биологических испытаниях состояла преимущественно из Thiobacillus genus. Извлечение золота достигло более 85,5-86% при комбинированном процессе- биоокисление и гидрометаллургии. Для другого образца руды только 49,4% золота было извлечено цианированием. При предварительном биоокисления руды и последующим цианировании было достигнуто извлечение золота 88,7%.

Предлагаемая схема переработки золото – сурьмяного концентрата, включает биологиче скую трансформацию сульфидов сурьмы с последующем растворением сенармонтита в со ляной кислоте или в водно- глицериновом растворе, что позволяет наряду с золотом полу чить триоксид сурьмы или после электролиза катодную сурьму.

Литература 1. П. М. Соложенкин., Биотехнология переработки сурьмяных руд и концентратов., ФТПРПИ. 2001. No 5. C.

95-103.

2. П. М. Соложенкин., К вопросу биотехнологии переработки сурьмяных руд. Горный журнал. 2005. No 2. С.

46- ХVIII Менделеевский съезд по общей и прикладной химии, Москва, 2007 РАЗРАБОТКА НЕПРЕРЫВНОГО БИОКАТАЛИТИЧЕСКОГО СПОСОБА ПОЛУЧЕНИЯ АКРИЛАМИДА Стрельников В.Н.а, Будников В.И.а, Синкин В.В.а, Демаков В.И.б, Максимов А.Ю.б, Максимова Ю.Г.б а Институт технической химии УрО РАН, г. Пермь, 614013, г. Пермь, ул. Королева, 3. E-mail:cheminst@mpm.ru б Институт экологии и генетики УрО РАН, г. Пермь, 614081, г. Пермь, ул. Голева, Биокаталитические процессы давно и широко используются в микробиологической, фармацевтической и пищевой промышленности. В последнее десятилетие ХХ века получили развитие биокаталитические технологии промышленного получения акриловых мономеров.

Первым крупнотоннажным производством акриловых соединений, основанным на биотехнологических процессах, является производство амида акриловой кислоты.

В настоящее время биокаталитическим способом получают также и акрилат аммония.

Современные промышленные способы получения акриламида основаны на использовании периодических технологических процессов с биокатализатором в свободно суспендированной форме.

Эффективность биокаталитических технологий может быть существенно повышена за счет создания непрерывных технологических процессов с использованием биокатализаторов с иммобилизованными клетками.

С этой целью проведено исследование влияния физико-химических факторов на иммоби лизацию клеток Rhodococcus ruber gt1, обладающего высокой нитрилгидратазной активно стью. Проведен сравнительный анализ эффективности иммобилизации родококков методами адсорбции на твердом носителе, включения в гель и ковалентного присоединения к поверх ности носителя. Изучено влияние методов иммобилизации и выбранных материалов носите лей на нитрилгидратазную активность клеток R. ruber gt1, кинетику трансформации нитрила акриловой кислоты в акриламид и температурную стабильность свойств биокатализатора.

Полученные результаты позволили на основе иммобилизованной биомассы штамма R. ruber gt1 разработать высокоэффективный биокатализатор для непрерывного биокатали тического процесса.

С использованием данного биокатализатора проведено определение оптимальных условий синтеза акриламида (температура, способы дозирования компонентов) в водной и водно воздушной среде, концентрационной и операционной стабильности свойств биокатализа тора.

Проведена оптимизация технологических режимов очистки растворов акриламида. При использовании иммобилизованного биокатализатора наиболее эффективным является метод глубинного фильтрования на патронах с переменным градиентом пористости – степень очи стки 99,99%. Рассмотрен вопрос утилизации шлама отработанного биокатализатора путем его полимеризации за счет содержания остаточного акриламида. Показана возможность применения шлама в сельском хозяйстве в качестве органно-минерального удобрения, обла дающего водоудерживающими свойствами.

Отработка режимов непрерывного технологического биокаталитического способа полу чения акриламида проведена на опытной установке в реакторе объемом 40 дм3.

Работа выполнена при финансовой поддержке грантов РФФИ № 04-04-97514 и 07-04-97617.

Литература 1. В.Н. Аликин, В.И. Будников, В.В. Синкин, В.Н. Стрельников. Химическая технология 2006, 3, 28.

2. А.Ю. Максимов, Ю.Г. Максимова, М.В. Кузнецова, В.Ф. Олонцев, В.А. Демаков. Прикладная биохимия и микробиология 2007, 2088 ХVIII Менделеевский съезд по общей и прикладной химии, Москва, СИНТЕЗ ХИРАЛЬНЫХ СОЕДИНЕНИЙ С ПОМОЩЬЮ ОКСИДОРЕДУКТАЗ Тишков В.И.а, Савин С.С.б а Химический факультет МГУ им.М.В.Ломоносова, Москва, E-mail: vitishkov@gmail.com б ООО “Инновации и высокие технологии МГУ ”, Москва, E-mail: innotech.msu@gmail.com Оптически активные соединения все чаще используются в качестве строительных блоков лекарственных препаратов, содержащих ассиметрический(ие) атом(ы) углерода. Согласно требованиям Администрации по контролю качества пищи и лекарственных средств США (Food and Drug Administration of the USA), оптическая чистота таких препаратов должна быть не менее 99%. NAD(P)-зависимые дегидрогеназы обладают исключительно высокой селективностью при синтезе хиральных соединений. Например, в случае алкогольдегидрогеназы пекарских дрожжей одна “стереохимическая” ошибка (синтез другой оптической формы спирта) происходит на 7 миллиардов (!!!) “правильных” каталитических циклов. В данном докладе будут рассмотрены примеры синтеза хиральных соединений с помощью оксидоредуктаз на примере различных лекарственных средств в масштабе от индивидуального синтеза по заказу до полупромышленных и промышленных процессов.

Работа выполнена при финансовой поддержке.Российского Фонда Фундаментальных Исследований (проект РФФИ 05-04-49073) и Фонда Содействия Развитию Малых Форм Предприятий в Научно-Технической Сфере (контракт № 3667р/6174).

ХVIII Менделеевский съезд по общей и прикладной химии, Москва, 2007 СИНТЕЗ НОВЫХ ЛЕКАРСТВЕННЫХ СРЕДСТВ С ПОВЫШЕННОЙ СЕЛЕКТИВНОСТЬЮ ДЕЙСТВИЯ НА ОСНОВЕ БИОГЕННЫХ СОЕДИНЕНИЙ – ДОНОРОВ МОНООКСИДА АЗОТА ДЛЯ ЦЕЛЕЙ КАРДИОЛОГИИ, ТРАВМАТОЛОГИИ И ОНКОЛОГИИ Федоров Б.С., Фадеев М.А., Козуб Г.И., Коновалова Н.П., Мищенко Д.В.

Институт проблем химической физики РАН, Московская обл., г.Черноголовка, пр. академика Семенова, д.1. boris-45@inbox.ru Многообразие форм физиологической активности монооксида азота послужило основой для создания в лаборатории биологически активных веществ ИПХФ РАН научного направления по синтезу новых лекарственных средств на базе метаболически активных соединений с группировками, способными в условиях биотрансформации генерировать монооксид азота.

Специально для этих целей нами разработана концепция синтеза биогенных соединений – доноров NO. Синтезированы и прошли первичные испытания на кардиологическую активность N-(2-нитроксиэтил)амиды янтарной, яблочной, аспарагиновой и глутаровой кислот. Их кардиологическая активность, выражаемая отношением зоны некроза к зоне ишемии, составляет 33 – 44% и находится на уровне зарубежного препарата никорандила ( ± 5.7%) при значительно меньшей токсичности. Поскольку никорандил в нашей стране не производится, наши нитраты могут создать конкуренцию этому препарату.

В продолжение этих работ нами осуществлен синтез гибридных соединений, на основе 2-этил-6-метил-3-оксипиридина и 2,4,6-триметил-3-оксипиридина, модифицированных фи зиологически активным соединением нитратом оксиянтарной кислоты, в которых одна часть молекулы (носитель) является антиоксидантом, а другая нитроксиянтарная кислота – источ ником монооксида азота. Эти соединения мы рассматриваем как уникальные лекарственные средства ХХI века многопланового действия, и в первую очередь, как кардиологические средства, эффект которых обусловлен сочетанием двух разноплановых антирадикальных фрагментов. Нитроксисукцинат 2,4,6-триметил-3-оксипиридина может быть использован, кроме того, как перспективное средство защиты живых организмов при баротравматических повреждениях и огнестрельных ранениях за счет торможения процессов возникновения и развития вторичного некроза.

В основу нашего подхода к конструированию новых противоопухолевых средств с повы шенной селективностью действия положена идея использовать в качестве носителей физио логически активных группировок биогенные соединения, которые, с одной стороны, позво ляют при необходимости осуществить их структурную модификацию, а с другой – малоток сичны. В качестве таких соединений нами выбраны оксиамиды дикарбоновых кислот, кото рые в комбинированной цитостатической терапии позволяют в сочетании с малыми дозами цитостатиков (цисплатина или циклофосфана) – когда по отдельности не проявляют тера певтического эффекта ни тот, ни другой препарат – полностью ингибировать процесс мета стазирования при экспериментальной меланоме В-16 и карциноме легких Льюис, а также обеспечивают выживание 100% животных при лейкемии Р-388 (испытания проведены в группе экспериментальной онкологии ИПХФ РАН на мышах линии BDF1).

Литература 1. Б.С.Федоров и др., Патенты РФ № 2147301, № 2250210, № 2245328, № 2241713, № 2243227, № 224099.

2090 ХVIII Менделеевский съезд по общей и прикладной химии, Москва, МОЛЕКУЛЯРНАЯ ДИНАМИКА РОДОПСИНА И СВОБОДНОГО ОПСИНА:

КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ Фельдман Т.Б.а, Холмуродов Х.Т.б, Островский М.А.а а Институт биохимической физики им. Н.М. Эмануэля Российской академии наук 119334, Москва, ул. Косыгина, б Объединенный Институт Ядерных Исследований, Россия, 141980, г. Дубна, Московской обл.

Родопсин – это зрительный пигмент, локализованный в фоторецепторной мембране наружного сегмента зрительной клетки. Он является типичным представителем большого семейства рецепторов, способных связываться с G-белками (G-protein-coupled receptors /GPCR/), и представляет собой прекрасную модель для исследования структуры и функции этих рецепторов, играющих ключевую роль в регуляторных процессах организма.

Методом компьютерного моделирования проведено сравнительное исследование молеку лярной динамики родопсина, содержащего хромофорную группу (11-цис ретиналь), и сво бодного опсина. Молекулярная динамика прослежена во временном интервале 3000 пикосе кунд;

получено и проанализировано 3х106 дискретных конформационных состояний родоп сина и опсина1–4.

Продемонстрировано, что присутствие хромофорной группы в хромофорном центре оп сина оказывает существенное влияние как на ближайшее белковое окружение хромофора, так и на конформационное состояние цитоплазматического домена. На основании результа тов моделирования обсуждается возможный внутримолекулярный механизм поддержания родопсина как G-белок связывающего рецептора в неактивном состоянии, т.е. функция хро мофора как эффективного лиганда-антагониста.

Проведен анализ молекулярной динамики 11-цис-ретиналя в хромофорном центре опсина и его конформационной «адаптации» к окружающим его ближайшим аминокислотным ос таткам. На основании предлагаемой модели обсуждается роль этих аминокислотных остат ков в формировании напряженной скрученной конфигурации 11-цис ретиналя как хромо форной группы родопсина.

Работа была поддержана Программой фундаментальных исследований Президиума РАН «Теоретическое и экспериментальное изучение природы химической связи и механизмов важнейших химических реакций и про цессов» (Программа № 1 ОХНМ РАН), грантом РФФИ № 05-04-49945, а также Государственным контрактом № 02.445.11.7304 в рамках ФЦНТП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития нау ки и техники» на 2002-2006 годы.

Литература 1. Х.Т. Холмуродов, Т.Б. Фельдман, М.А. Островский. Молекулярная динамика родопсина и свободного опсина:

компьютерное моделирование. Российский физиологический журнал им. И.М. Сеченова. 2005. 91(12):

c.1377-1397.

2. Kh.T.Kholmurodov, T.B. Feldman, M.A. Ostrovskii "Molecular Dynamics Simulation and Experimental Studies of the Visual Pigment Rhodopsin: Multiple Conformational States and Structural Changes", Nova Science Publishers Ltd. (N.Y.), ISBN: 1-59454-607-X, 2005, p.250-270.

3. K. T. Kholmurodov, T. B. Feldman and M. A. Ostrovsky. Visual pigment rhodopsin: molecular dynamics of 11-cis retinal chromophore and amino-acid residues in the chromophore center. Computer simulation study. Mendeleev comm. 2006. N1. 1-8.

4. Х.Т. Холмуродов, Т.Б. Фельдман, М.А. Островский. Взаимодействие хромофора, 11-цис ретиналя, и амино кислотных остатков зрительного пигмента родопсина в области протонированной связи Шиффова основа ния: компьютерное молекулярное моделирование.//Известия РАН, серия химическая, 2007. N 1. С. 19-27.



Pages:     | 1 |   ...   | 69 | 70 || 72 | 73 |   ...   | 95 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.