“БИОХИМИЧЕСКИЕ
АНОМАЛИИ” В МОРСКИХ БЕСПОЗВОНОЧНЫХ ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫХ МОРЕЙ
Посмотрим на все
объекты наземного и морского происхождения с точки зрения химика-органика:
все они состоят из огромного числа самых разнообразных биомолекул.
Выделение и установление структуры этих веществ в течение уже более 100
лет привело к успехам, которые трудно переоценить. Достаточно сказать,
что значительная часть всех лекарственных средств - это природные и синтезированные
на их основе низкомолекулярные вещества. Любое обнаружение нового природного
вещества с необычной структурой - это событие для биоорганической химии
в целом, это новые знания и новые возможности. Но как найти объект, из
которого можно было бы выделить принципиально новые природные вещества?
В самое последнее время в качестве источников новых физиологически активных
соединений привлекли внимание морские беспозвоночные (губки, мшанки, горгонарии,
мягкие кораллы, иглокожие и другие примитивные животные). В эволюционном
отношении морские беспозвоночные старше многих наземных обитателей нашей
планеты. Таким образом, природа имела огромнейший временной потенциал на
пробные биохимические эксперименты.
Что представляет
собой объект для биохимических исследований ? Им может быть небольшой кусочек
колониальной асцидии, либо фрагменты веток мшанки или горгонарии и т.д.
Они, может быть, впервые попали в руки химика! Как определить тот, в котором
есть новое из сотен тысяч уже известных человечеству низкомолекулярных
природных веществ? Мы научились распознавать перспективные источники среди
образцов морских беспозвоночных на основании результатов, полученных в
лабораториях научно-исследовательских судов. Экстракты этих объектов проявляли
значительно большую, по сравнению с другими, биологическую активность и,
что более существенно для химика, хроматографически отличались от других
образцов. Находки таких объектов были очень редки, поэтому мы и назвали
их “биохимическими аномалиями”. Выявление этих отклонений можно сравнить
с поиском редких элементов. Ведь очевидно, что пустой породы на нашей планете
гораздо больше, чем полезных ископаемых.
Так, в одном
из рейсов на НИС «Академик Опарин» по
небольшому (примерно 1 см2
) кусочку колониальной асцидии Polycitor sp. мы определили что это редкий
образец, отличающийся от сотен других морских беспозвоночных. Нам удалось
заготовить всего 500 г этого объекта путем многократного драгирования с
глубины 90 м у берегов Приморья в районе бухты Валентин. Из спиртовых экстрактов
этой асцидии выделили уникальное полисульфидное вещество - варацин. Чем примечательно
это небольшое по молекулярной массе соединение ? Во-первых, оно на 50%
состоит из неорганического элемента - серы. Так что, варацин - это, скорее
всего, «полуорганическое» вещество. Во-вторых, в структуре варацина присутствует
«дофаминовый» фрагмент, который имеется в таких нейромедиаторах как дофамин,
адреналин, норадреналин. Варацин поражает воображение химиков оригинальным
и в то же время простым решением его строения. Такие «выдумки» природы
привели к тому, что варацин имеет необычайно высокую антиопухолевую, антивирусную,
антимикробную активности, это вещество тормозит рост некоторых опухолевых
клеток уже в концентрации 0,00000005 г/мл. Это природное вещество относится
к редчайшему классу соединений - суперцитотоксинов, оно в 100 раз активнее
употребляемого в клинической практике фторурацила.
Необычным
по строению и активности является и курилостатин, найденный нами в дальневосточной
губке Latrunculia sp., также имеющей “биохимическую аномалию”.
Мы нашли
и другие уникальные объекты среди морских беспозвоночных дальневосточных
морей, с которыми проводятся в настоящее время химические работы.
В заключение
отметим, что исследователи, работающие в этой интереснейшей области знаний
являются первопроходцами, раскрывающими богатство мира органических молекул
нашей планеты.
НЕКОТОРЫЕ ПОСЛЕДНИЕ РАБОТЫ:
1. Makarieva T.N., Denisenko V.A., Stonik
V.A., Milgrom Yu.M., Rashkes Ya.W. Rhizochalin a Novel Secondary Metabolite
of Mixed Biosynthesis from the Sponge Rhizochalina incrustata // Tetr.
Lett. 1989. 30: 6581-6584.
2. Stonik V.A., Makarieva T.N.,
Dmitrenok A.S. Sarcochromenol Sulfates A-C and Sarcohydroquinone Sulfates
A-C, New Natural Products from the Sponge Sarcotragus spinulosus (Smidt)
// J. Nat. Prod. 1992. 55: 1256-1260.
3. Makarieva T.N., Stonik V.A.,
Dmitrenok A.S., Grebnev B.B., Isakov V.V., Rebachyk N.M. Varacin and Three
New Antimicrobial Polysulfides from the Far-Eastern Ascidian Polycitor
sp. // J. Nat. Prod. 1995. 58: 254-258.
4. Makarieva T.N., Stonik V.A., Dmitrenok
A.S., Krasokhin V.B., Svetashev V.I., Vysotskii M.V. New Polar Steroids
from Sponges Trachyopsis halichondroides and Cymbastela coralliophila //
Steroids. 1995. 60: 316-320.
5. Makarieva T.N., Stonik V.A., D'yachuk
O.G., Dmitrenok A.S. Annasterol sulfate, a Novel Marine Sulfated Steroid,
Inhibitor of Glucanase Activity from the Deep Water Sponge Poecillastra
laminaris // Tetr. Lett. 1995. 36:129-132.
6. Makarieva T.N., Stonik V.A., Ponomarenko
L.P., Kalinovsky A.I Isolation of (24R)-24,25-Methylene-5?-cholestan-3?-ol,
a New Cyclopropane-containing Sponge Sterol // J. Chem. Research (S). 1996.
N 10: 468-469.
