Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Бриостатиндар – Bugula neritina теңіз организмінің (бактериялық симбионттарынан) алынған макролид лактондарының тобы. Олар алғаш рет Джек Рудло тарапынан Ұлттық қатерлі ісіктер институтында (NCI) JL Hartwell қатерлі ісікке қарсы препараттарды ашу тобына жеткізілді. Бриостатиндар – протеинкиназа С-ның қуатты модуляторлары. Олар қатерлі ісікке қарсы, сондай-ақ АИДС/ВИЧ-қа қарсы және Альцгеймер ауруымен ауыратын адамдарда клиникалық сынақтарда зерттелді.
Bryostatins are a group of macrolide lactones from (bacterial symbionts of) the marine organism Bugula neritina that were first collected and provided to JL Hartwell’s anticancer drug discovery group at the National Cancer Institute (NCI) by Jack Rudloe. Bryostatins are potent modulators of protein kinase C. They have been studied in clinical trials as anti cancer agents, as anti AIDS/HIV agents and in people with Alzheimer's disease.
Биологиялық әсерлері
Бриостатин 1 – протеинкиназа С (PKC) күшті модуляторы. Ол зертханалық сынақтарда жасушалар мен жануарлар модельдерінде белсенділік көрсеткендіктен, клиникалық сынақтарға енгізілді. 2014 жылға дейін бриостатин жеке немесе басқа препараттармен бірге қатты ісіктер мен қан ісіктерінде қолданылып, отыздан астам клиникалық зерттеу жүргізілді; алайда, одан әрі дамыту үшін қауіп-пайда арақатынасы жеткілікті жақсы болған жоқ. Альцгеймер ауруының жануарлар модельдерінде үміт беруші нәтижелер көрсеткендіктен, 2010 жылға қарай ІІ фазалық сынақ басталды; бұл сынақты Бланшетт Рокфеллер нейроғылымдары институты демеушілік етті. Сол институттың ғалымдары Neurotrope компаниясын құрып, Альцгеймер ауруы бойынша тағы бір клиникалық сынақ бастады, оның алдын ала нәтижелері 2017 жылы жарияланды. Бриостатин сонымен қатар, ВИЧ жұқтырған адамдарда да зерттелді. 2010 жылға қарай 20 түрлі бриостатин бөлініп алынды. Бриозоандардағы төмен концентрация (бриостатиннің бір грамын алу үшін шамамен бір тонна шикі бриозоан қажет) ірі көлемде өндіру үшін оны алуды тиімсіз етеді. Құрылымдық күрделілігіне байланысты толық синтез жасау қиынға соқты, және қазірге дейін тек бірнеше толық синтез туралы хабарланды. Бриостатин 1, 2, 3, 7, 9 және 16-ның толық синтезі жарияланды. Олардың ішінде Вендердің бриостатин 1-дің толық синтезі бар.
Bryostatin 1 is a potent modulator of protein kinase C (PKC). It showed activity in laboratory tests in cells and model animals, so it was brought into clinical trials. As of 2014 over thirty clinical trials had been conducted, using bryostatin alone and in combination with other agents, in both solid tumors and blood tumors; it did not show a good enough risk:benefit ratio to be advanced further. It showed enough promise in animal models of Alzheimer's disease that a Phase II trial was started by 2010; the trial was sponsored by the Blanchette Rockefeller Neurosciences Institute. Scientists from that institute started a company called Neurotrope, and launched another clinical trial in Alzheimer's disease, preliminary results of which were released in 2017. Bryostatin has also been studied in people with HIV. As of 2010 20 different bryostatins had been isolated. The low concentration in bryozoans (to extract one gram of bryostatin, roughly one tonne of the raw bryozoans is needed) makes extraction unviable for large scale production. Due to the structural complexity, total synthesis has proved difficult, with only a few total syntheses reported so far. Total syntheses have been published for bryostatins 1, 2, 3, 7, 9 and 16. Among them, Wender’s total synthesis of bryostatin 1
Биосинтез
Б. Неритинада бриостатин биосинтезі І типті поликетид синтезасы кластері арқылы жүзеге асырылады. BryR бактериялық бастапқы метаболизмдегі PKS болып табылатын HMG CoA синтезасының екіншілік метаболизмдегі гомологы болып табылады. Бриостатин жолында BryR модулі жергілікті ацетоацетил қабылдағыш ацил тасымалдаушы белок (ACP a) және тиісті донор BryU ацетил ACP (ACP d) арасындағы β тармақталуды катализдейді. Бірінші қадамда малонил тобы бастапқы BryA модуліндегі дискретті BryU ACP d-ға жүктеледі. BryA-дағы кеңейтілген BryU өнімі кейіннен ACP a-мен өзара әрекеттесу үшін BryR цистеиндік тізбегіне жүктеледі. Өзара әрекеттескеннен кейін BryR β-тармақталуды катализдейді, BryU тобының альфа көміртегі мен ACP a-ның β кетоны арасында альдоль реакциясын жеңілдетеді, нәтижесінде бастапқы метаболизмдегі HMGS өнімдеріне ұқсас өнім пайда болады. β-тармақталудан кейін BryT enoyl CoA гидратаза гомологы (ECH) арқылы дегидратация, сондай-ақ BryA O метилирлеуі және BryB қос байланысының изомеризациясы bry кластерінің белгілі бір домендерінде жүзеге асырылады. β-тармақталудан кейінгі осы қадамдар барлық табиғи бриостатиндерде кездесетін винил метилэстер тобын құрайды. Соңында BryC және BryD HMGS өнімінің одан әрі кеңейтілуіне, пиран сақинасының жабылуына және циклденуіне жауапты, нәтижесінде жаңа бриостатин өнімі пайда болады. BryR қатысуымен β-тармақталудан бұрын ACP d-ның холо ACP d-ға айналуы байқалды. BryR-дің ACP d үшін жоғары спецификалық қасиеттері тек осы түрленуден кейін ғана анықталды. Бұл белокпен байланысқан топтарға деген спецификалық қасиет HMGS гомологтарын бастапқы метаболизмдегілерден ажыратады, онда HMGS әдетте Кофермент А-ға байланысты субстраттармен әрекеттеседі, ал рибосомалық емес пептид синтезасы (NRPS) немесе бриостатин жолы сияқты PKS жолдарындағылардан ерекшеленеді.
In B. Neritina, bryostatin biosynthesis is carried out through a type I polyketide synthase cluster, bry. BryR is the secondary metabolism homolog of HMG CoA synthase, which is the PKS in bacterial primary metabolism. In the bryostatin pathway, the BryR module catalyzes β Branching between a local acetoacetyl acceptor acyl carrier protein (ACP a) and an appropriate donor BryU acetyl ACP (ACP d). The first step involves the loading of a malonyl unit onto a discrete BryU ACP d within an initial BryA module. The extended BryU product in BryA is then loaded onto a cysteine sidechain of BryR for interaction with ACP a. Upon interaction, BryR then catalyzes β Branching, facilitating an aldol reaction between the alpha carbon of the BryU unit and the β ketone of ACP a, yielding a product similar to HMGS products in primary metabolism. After β Branching, subsequent dehydration by a BryT enoyl CoA hydratase homolog (ECH), as well as BryA O methylation and BryB double bond isomerization of the generated HMGS product, are carried out in specific domains of the bry cluster. These post β Branching steps generate the vinyl methylester moieties which are found in all natural product bryostatins. Finally, BryC and BryD are responsible for further extension, pyran ring closure, and cyclization of the HMGS product to produce the novel bryostatin product. In the presence of BryR, ACP d conversion to holo ACP d was observed prior to β Branching. BryR was shown to have high specificity for ACP d only after this conversion. Specificity for these protein bound groups is a feature that differentiates the HMGS homologs found in primary metabolism, where HMGS typically acts on substrates linked to Coenzyme A, from those found in non ribosomal peptide synthase (NRPS) or PKS pathways such as the bryostatin pathway.