»
БИООРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ, 1997, том 23, № 3, с. 211-220
УДК 547392.52.057
ИСКУССТВЕННО ФУНКЦИОНАЛИЗИРОВАННЫЕ ПОЛИЕНОВЫЕ ЖИРНЫЕ КИСЛОТЫ - НОВЫЕ ЛИПИДНЫЕ БИОРЕГУЛЯТОРЫ
© 1997 г. В. В. Безуглов#, Е. М. Маневич*, А. В. Арчаков, М. Ю. Бобров, Д. В. Куклев, Г. Н. Пструхина**, В. А. Макаров**, Г. А, Бузников***
Институт биоорганической химии им. М,М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН, П7871, Москва, ГСП-7, ул. Миклухо-Маклая, 16/10;
* Отдел радиационной онкологии медицинского центра Пенсильванского университета,
Филадельфия, США;
** Гематологический научный центр РАМН, Москва;
***Институт биологии развития РАН, Москва Поступила в редакцию 07.10.96 г.
Описано ацилирование дофамина, гистамина, серотонина и его аналогов арахидоновой и эйкоза-пентаеновой кислотами. Полученные соединения отнесены нами к классу искусственно функциона-л из про ванных жирных кислот (ИФЖК). Показано, что амиды арахидоновой кислоты с серотони-ном, дофамином и гистамином ингибируют агрегацию тромбоцитов человека, индуцированную арахидоновой кислотой и адреналином, что амиды арахидоновой и эйкозапентаеновой кислот с се-ротонином и дофамином обладают способностью защищать ранние эмбрионы морских ежей от ци-тотоксического действия антагонистов серотонина и дофамина. Наблюдаемые эффекты ИФЖК не связаны с их возможным гидролизом до составляющих их полиеновых жирных кислот и аминов. Показано, что дофамннамид арахидоновой кислоты является субстратом для 15-липоксигеназы соевых бобов, тогда как амиды арахидоновой кислоты с серотонином и его производными не окислялись липоксигеназой, причем серотонинамид арахидоновой кислоты оказался необратимым ингибитором этого фермента. Впервые установлено, что липокенгеназное окисление линолевой кислоты сопровождается образованием значительного количества гидр о к сильных радикалов (флуоресцентный анализ), а серотонинамид арахидоновой кислоты полностью блокирует этот процесс. Таким образом, ИФЖК обладают специфической для них биологической активностью и могут рассматриваться как новый класс липидных биорегуляторов.
Ключевые слова: полиеновые жирные кислоты; полиеновые жирные кислоты, амиды; арахидоно-вая кислота; эйкозапентаецовая кислота; биогенные амины; липидные биорегуляторы; липокси-геназа соевых бобов; тромбоциты человека; морской еж, эмбрионы.
Полиеновые жирные кислоты могут оказывать воздействие на систему регуляции в организме несколькими способами: а) действуя в составе молекул липидов различных классов; б) опосредованно - через превращение в каскаде ферментативных реакций в различные оксилипины; в) непосредственно участвуя в системе передачи сигнала и модулировании биохимических реакций внутри клеток. В последнее время активно изучается новый класс липидных биорегуляторов - амидные производные жирных кислот. Так, было показано,
Сокращения: РМА - форбол-12-мир«стат-13-ацетат, ИФЖК - искусственно функционализированные жирные кислоты, А А - арахидоновая кислота, ЕРА - зйкозапентае-новая кислота, 5НТ - 5-гидрскситриптами» (серотонин), 5МТ - 5-метокситриптамин, 5 ВТ - 5-бромтриптамин, Т -триптамин, DA - 3-гидрокситирамин (дофамин), Hia - гис-тамин.
# Автор для переписки (факс: (095) 335-71-03; электронная почта: vvbez@ibch.siobc.ras.ru).
что некоторые амиды жирных кислот являются эффективными ингибиторами фосфолиттазы А2 из различных источников [1]. Из спннно-мозго-вой жидкости кошек был выделен амид олеиновой кислоты (названный олеамином), обладающий способностью вызывать сон [2|, Подобной активностью в различной степени обладали и некоторые синтетические аналоги олеамина [3]. Этаноламид арахидовой кислоты (анандамид), действующий как эндогенный лиганд каннабино-идных рецепторов [4], равно как и этанол амиды других жирных кислот, включая насыщенные кислоты, например пальмитиновую [5, 6], также может быть отнесен к этому классу. На примере эта-ноламидов жирных кислот было показано, что клетки ряда органов, прежде всего мозга, содержат как системы синтеза этих соединений [7, 8], так и амидогидролазы, регенерирующие свободные жирные кислоты и этанол амин [9]. Были получены также синтетические жирнокислотные
211
4*
аналоги капсаицина*, обладающие высокой апаль-гезирующей и противовоспалительной активностью [10]. Таким образом, можно предположить, что амидирование природных жирных кислот аммиаком и другими аминами является еще одним способом реализации биоэффекторных функций жирных кислот.
Недавно нами была предложена новая группа липидных биорегуляторов - искусственно функ-ционализированные жирные кислоты (ИФЖК) -амиды ненасыщенных жирных кислот с биологически активными аминами, например серотони-ном [11, 12]. В настоящем, сообщении мы описываем синтез и биологические свойства амидов арахидоновой кислоты с триптамином (АА-Т), 5-гидрокситриптамином (АА-5НТ), 5-бромтрипт-амином (АА-5ВТ), 3-гидрокситирамином (АА-ОА), гистамином (АА-Ша) и амида эйкозапентаеновой кислоты с 5-гидрокситриптамином (ЕРА-5НТ).
АА-Т: R = Н АА-5ВТ: R = Вг
ЕРА-5НТ
Амиды арахидоновой и эйкозапентаеновой кислот с биологически активными аминами получали либо по методу смешанных ангидридов с
* Капсаицин (ванилинамид 8-метил-6-ноненовой кислоты) -основное действующее начало жгучего вкуса перцев семейства Capsicum.
изобутиловым эфиром угольной кислоты, либо через промежуточный имидазолид, образующийся при действии карбонилдиимидазола на по-лиеновую жирную кислоту. Оба метода дают удовлетворительные выходы целевых соединений (60-70%), их характеристики см. в табл. 1 и 2.
Биологические свойства синтезированных соединений были изучены на моделях, которые позволяли оценить эффекты как самих амидов жирных кислот, так и их отдельных компонентов (полиеновые жирные кислоты и биологически активные амины). Известно, что арахидоновая кислота является природным индуктором агрегации тромбоцитов [13]. Поэтому нам было важно выяснить, сохранятся ли проагрегационные свойства у амидов арахидоновой кислоты.
Было установлено, что амиды арахидоновой кислоты с серотонином, гистамином и дофамином не обладают способностью индуцировать агрегацию тромбоцитов человека до концентрации 2.5 мМ, тогда как свободная арахидоновая кислота при концентрации 1 мМ вызывает устойчивую агрегацию кровяных пластинок. Более того, указанные производные оказались ингибиторами агрегации тромбоцитов, вызываемой различными индукторами (табл. 3 и рис. 1, 2). Особенно заметен ингибируюЩий эффект АА-5НТ, АА-ОА и АА-Н1а на агрегацию тромбоцитов, индуцированную арахидоновой кислотой (рис. 2), АА-5НТ и АА-ОА в концентрации 2.5 мМ полностью инги-бировали агрегационный ответ тромбоцитов.
Сравнивая результаты антиагрегационного действия исследуемых производных на образцы тромбоплазмы, взятые у различных доноров, мы обнаружили, что у одной группы людей тромбоциты оказались чрезвычайно чувствительны к действию АА-5НТ и АА-ОА и в меньшей степени к АА-Н1а, тогда как тромбоциты другой группы обладали на порядок меньшей чувствительностью к этим амидам. Например, в присутствии 0.25 мМ эффекторов индуцируемое арахидоновой кислотой падение оптического поглощения суспензии тромбоцитов человека, вызываемое их агрегацией, в группе "чувствительных" клеток составило всего 2.5 ± 1.6 и 1,1 ± 0.5% для АА-5НТ и АА-ОА соответственно, т.е. агрегация подавлялась полностью, тогда как в группе "нечувствительных" клеток эти величины составили 51.3 ±3.4 и 34.0 ±5.6% соответственно, что в случае АА-5НТ близко к значению в контроле с арахидоновой кислотой (47.9 ± 2.2%). В настоящее время мы не можем предложить объяснение наблюдаемых различий, так как другие характеристики "чувствительных" и "нечувствительных" тромбоцитов не определялись. Можно лишь отметить, что различия в ответе на АА-5НТ и АА-ОА тромбоцитов от различных доноров, по-видимому, не связаны со способностью этих клеток отвечать на индукторы
АА-5НТ: R = ОН АА-5МТ: R = ОМе
Таблица 1. Параметры 'Н-ЯМР-спектров производных полиеновых жирных кислот: хим. сдвиг, 5 (м. д., мульти-плетность, У, Гц)
Протон АА-5НТ АА-5МТ АА-Т АА-ВТ АА-ЭА АА-№а ЕРА-5НТ
2 2.14, т 2.13, т 2.12, т 2.14, т 2.17, т 2.19, т 2.14, т
3 1.69, м 1.69, м 1.69, м 1.69, м 1.7, м 1.7, м 1.69, м
4 2.07, м 2.07, м 2.07, м 2.08, м 2.08, м 2.07, м 2.08, м
5 5.36, м 5.37, м 5.37, м 5.36, м 5.37, м 5.37, м 5.37,м
6 5.36, м 5.37, м 5.37, м 5.36, м 5.37, м 5.37, м 5.37, м
7 2.81, м 2.82, м 2.81, м 2.81, м 2.82, м 2.82, м 2.82, м
8 5.36, м 5.37, м 5.37, м 5.36, м 5.37, м 5.37, м 5.37, м
9 5.36, м 5.37, м 5.37, м 5.36, м 5.37, м 5.37, м 5.37, м
10 2.81, м 2,82, м 2.81, м 2.81, м 2.82, м 2.82, м 2.82, м
И 5.36, м 5.37, м 5.37, м 5.36, м 5.37, м 5.37, м 5.37, м
12 5.36, м 5.37, м 5.37, м 5.36, м 5.37, м 5.37, м 5.37, м
13 2.81, м 2.82, м 2.81, м 2.81, м 2.82, м 2.82, м 2.82, м
14 5.36, м 5.37, м 5.37, м 5.36, м 5.37, м 5.37, м 5.37, м
15 5.36, м 5.37, м 5.37, м 5.36, м 5.37, м 5.37, м 5.37, м
16 2.07, м 2.07, м 2.07, м 2.08, м 2.08, м 2.07, м 2.82, м
17 1.36, м 1.36, м 1.36, м 1.35, м 1.36, м 1.36, м 5.37, м
18 1.3, м 1.3, м 1.3, м 1.3, м 1.3, м 1.3, м 5.37, м
19 1.3, м 1.3, м 1.3, м 1.3, м 1.3, м 1.3, м 2.08, м
20 0.9, т 0.9, т 0.9, т 0.9, т 0.9, т 0.9, т 0.98, т
ИН 5.55, с 5.48, с 5.47, с 5.47, с 5.56, с 5.37, с 5.57, с
Г 3.58, кв 3.62, кв 3.63, кв 3.58, кв 3.5, кв 3.55, кв 3.58, кв
2' 2.91, т 2.95,т 2.97, т 2.93, т 2.71, т 2.84, т 2.91, т
ЫН аром. 7.94, с 7.95, с 8.07, с 8.1, с 6.37, с 7.95, с
а 7.00, с 7.02, с 7.07, с 7.05, с 6.82, д, У 8 6.83, с 6.99, с
Ь 7.03, д, У 2.5 7.05, д, У 2.5 7.38,7.62, д, У 8 7.72, д, У 1.5 6.59, д, У 8 7.6, с 7.03, д, У 2
с 7.14,7.22, д, У 8 6.75, с
с! 6.61, дд, У 9, У 2.5 6.89, дд, У 9, У 2.5 7.14,7.22, д, У 8 7.3, дд,У9,У 1.5 6.61, дд,У 9,/2
е 7.22, д, У 9 7.27, д, У 9 7.38,7.62, д, У 8 7.25, д, У 9 7.22, д, У 9
ОМе 3.57, с
Таблица 2. Хроматографическая подвижность* и параметры УФ- и масс-спектров**ИФЖК
Соединение 1 "■шах т/г Предполагаемая структура иона
АА-5НТ 0.30 277 463 [М + Н]+
АА-Т 0.54 222, 281 447 [М + Н]+
АА-5МТ 0.50 222,278 477 [М + Н]+
АА-5ВТ 0.53 227,289 525(б) [МГ
АА-ОА 0.16 282 440 [М + Н]+
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.