Гидроксамовые производные насыщенных жирных кислот как ингибиторы 5-липоксигеназы

В результате проведенных в условиях in vitro исследований показана способность гидроксамовых производных стеариновой, пальмитиновой и каприловой кислот ингибировать активность 5-липоксигеназы из клубней картофеля. При этом их эффект зависел от рН среды и концентрации субстрата и не зависел от времен...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:
Bibliographische Detailangaben
Veröffentlicht in:Биополимеры и клетка
Datum:1996
Hauptverfasser: Бондаренко, Л.Б., Огий, С.А., Цернюк, В.Н., Бутович, И.А.
Format: Artikel
Sprache:Russian
Veröffentlicht: Інститут молекулярної біології і генетики НАН України 1996
Schlagworte:
Online Zugang:https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/153776
Tags: Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Zitieren:Гидроксамовые производные насыщенных жирных кислот как ингибиторы 5-липоксигеназы / Л.Б. Бондаренко, С.А. Огий, В.Н. Цернюк, И.А Бутович // Биополимеры и клетка. — 1996. — Т. 12, № 2. — С. 29-33. — Бібліогр.: 8 назв. — рос.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
id nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-153776
record_format dspace
spelling Бондаренко, Л.Б.
Огий, С.А.
Цернюк, В.Н.
Бутович, И.А.
2019-06-14T16:00:24Z
2019-06-14T16:00:24Z
1996
Гидроксамовые производные насыщенных жирных кислот как ингибиторы 5-липоксигеназы / Л.Б. Бондаренко, С.А. Огий, В.Н. Цернюк, И.А Бутович // Биополимеры и клетка. — 1996. — Т. 12, № 2. — С. 29-33. — Бібліогр.: 8 назв. — рос.
0233-7657
DOI: http://dx.doi.org/10.7124/bc.00041D
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/153776
577.161.2
В результате проведенных в условиях in vitro исследований показана способность гидроксамовых производных стеариновой, пальмитиновой и каприловой кислот ингибировать активность 5-липоксигеназы из клубней картофеля. При этом их эффект зависел от рН среды и концентрации субстрата и не зависел от времени прединкубации ингибитора с ферменпюм. Наиболее сильным игибитором из изу­ченных соединений оказался гидроксамат стеариновой кислоты. Укорочение углеродой цепи жирнокислотного остатка приводило к резкому снижению ингибирующего эффекта.
В результаті проведених за умов in vitro досліджень було показано здатність гідроксамових похідних стеаринової, пальмітинової та каприлової кислот пригнічувати активність 5- ліпоксигенази з бульб картоплі. При цьому їх ефект залежав від рН середовища і концентрації субстрату і не залежав від часу інкубації інгібітори з ферментом. Найсильніишм інгібітором серед досліджених сполук виявився гідроксамат стеаринової кислоти. Вкорочення вуглеродного ланцюга жирнокислотного залишку призводило до різкого зниження інгібуючого ефекту.
In experiments in vitro were established inhibitory effects ofhydroxamic derivatives ofstearic, palmitic and caprilic acids on 5-lipoxygenase from potato tubers. Their effects depended on pli and substrate concentrations and were independent – on time of incubation of enzyme with inhibitor. Hydroxamic derivative of stearic acid was the most effective inhibitor among investigated compounds. Sliortening of fatty acid side chain lead to sharp decreasing of inhibitory effect.
ru
Інститут молекулярної біології і генетики НАН України
Биополимеры и клетка
Структура и функции биополимеров
Гидроксамовые производные насыщенных жирных кислот как ингибиторы 5-липоксигеназы
Гідроксамові похідні насичених жирних кислот як інгібітори 5-ліпоксигенази
Hydroxamic derivatives of saturated fatty acids as inhibitors of 5-lipoxygenase
Article
published earlier
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection DSpace DC
title Гидроксамовые производные насыщенных жирных кислот как ингибиторы 5-липоксигеназы
spellingShingle Гидроксамовые производные насыщенных жирных кислот как ингибиторы 5-липоксигеназы
Бондаренко, Л.Б.
Огий, С.А.
Цернюк, В.Н.
Бутович, И.А.
Структура и функции биополимеров
title_short Гидроксамовые производные насыщенных жирных кислот как ингибиторы 5-липоксигеназы
title_full Гидроксамовые производные насыщенных жирных кислот как ингибиторы 5-липоксигеназы
title_fullStr Гидроксамовые производные насыщенных жирных кислот как ингибиторы 5-липоксигеназы
title_full_unstemmed Гидроксамовые производные насыщенных жирных кислот как ингибиторы 5-липоксигеназы
title_sort гидроксамовые производные насыщенных жирных кислот как ингибиторы 5-липоксигеназы
author Бондаренко, Л.Б.
Огий, С.А.
Цернюк, В.Н.
Бутович, И.А.
author_facet Бондаренко, Л.Б.
Огий, С.А.
Цернюк, В.Н.
Бутович, И.А.
topic Структура и функции биополимеров
topic_facet Структура и функции биополимеров
publishDate 1996
language Russian
container_title Биополимеры и клетка
publisher Інститут молекулярної біології і генетики НАН України
format Article
title_alt Гідроксамові похідні насичених жирних кислот як інгібітори 5-ліпоксигенази
Hydroxamic derivatives of saturated fatty acids as inhibitors of 5-lipoxygenase
description В результате проведенных в условиях in vitro исследований показана способность гидроксамовых производных стеариновой, пальмитиновой и каприловой кислот ингибировать активность 5-липоксигеназы из клубней картофеля. При этом их эффект зависел от рН среды и концентрации субстрата и не зависел от времени прединкубации ингибитора с ферменпюм. Наиболее сильным игибитором из изу­ченных соединений оказался гидроксамат стеариновой кислоты. Укорочение углеродой цепи жирнокислотного остатка приводило к резкому снижению ингибирующего эффекта. В результаті проведених за умов in vitro досліджень було показано здатність гідроксамових похідних стеаринової, пальмітинової та каприлової кислот пригнічувати активність 5- ліпоксигенази з бульб картоплі. При цьому їх ефект залежав від рН середовища і концентрації субстрату і не залежав від часу інкубації інгібітори з ферментом. Найсильніишм інгібітором серед досліджених сполук виявився гідроксамат стеаринової кислоти. Вкорочення вуглеродного ланцюга жирнокислотного залишку призводило до різкого зниження інгібуючого ефекту. In experiments in vitro were established inhibitory effects ofhydroxamic derivatives ofstearic, palmitic and caprilic acids on 5-lipoxygenase from potato tubers. Their effects depended on pli and substrate concentrations and were independent – on time of incubation of enzyme with inhibitor. Hydroxamic derivative of stearic acid was the most effective inhibitor among investigated compounds. Sliortening of fatty acid side chain lead to sharp decreasing of inhibitory effect.
issn 0233-7657
url https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/153776
citation_txt Гидроксамовые производные насыщенных жирных кислот как ингибиторы 5-липоксигеназы / Л.Б. Бондаренко, С.А. Огий, В.Н. Цернюк, И.А Бутович // Биополимеры и клетка. — 1996. — Т. 12, № 2. — С. 29-33. — Бібліогр.: 8 назв. — рос.
work_keys_str_mv AT bondarenkolb gidroksamovyeproizvodnyenasyŝennyhžirnyhkislotkakingibitory5lipoksigenazy
AT ogiisa gidroksamovyeproizvodnyenasyŝennyhžirnyhkislotkakingibitory5lipoksigenazy
AT cernûkvn gidroksamovyeproizvodnyenasyŝennyhžirnyhkislotkakingibitory5lipoksigenazy
AT butovičia gidroksamovyeproizvodnyenasyŝennyhžirnyhkislotkakingibitory5lipoksigenazy
AT bondarenkolb gídroksamovípohídnínasičenihžirnihkislotâkíngíbítori5lípoksigenazi
AT ogiisa gídroksamovípohídnínasičenihžirnihkislotâkíngíbítori5lípoksigenazi
AT cernûkvn gídroksamovípohídnínasičenihžirnihkislotâkíngíbítori5lípoksigenazi
AT butovičia gídroksamovípohídnínasičenihžirnihkislotâkíngíbítori5lípoksigenazi
AT bondarenkolb hydroxamicderivativesofsaturatedfattyacidsasinhibitorsof5lipoxygenase
AT ogiisa hydroxamicderivativesofsaturatedfattyacidsasinhibitorsof5lipoxygenase
AT cernûkvn hydroxamicderivativesofsaturatedfattyacidsasinhibitorsof5lipoxygenase
AT butovičia hydroxamicderivativesofsaturatedfattyacidsasinhibitorsof5lipoxygenase
first_indexed 2025-11-24T16:09:56Z
last_indexed 2025-11-24T16:09:56Z
_version_ 1850482824617918464
fulltext ISSN 0233-7657. Биополимеры и клетка. 1996. Т. 12. № 2 Гидроксамовые производные насыщенных жирных кислот как ингибиторы 5-липоксигеназы Л. Б . Бондаренко* , С А. Огий, В . Н. Цернюк, И. А, Бутович Институт биоорганической химии и нефтехимии НАН Украины 253660 Киев, ул. Мурманская, 1 В результате проведенных в условиях in vitro исследований показана способность гидроксамовых производных стеариновой, пальмитиновой и каприловой кислот ингибировать активность 5-липоксигеназы из клубней картофеля. При этом их эффект зависел от рН среды и концентрации субстрата и не зависел от времени предынкубации ингибитора с ферменпюм. Наиболее сильным игибитором из изу­ ченных соединений оказался гидроксамат стеариновой кислоты. Укорочение уг~ леродой цепи жирнокислотного остатка приводило к резкому снижению ингиби- рующего эффекта. Введение. Продукты окисления арахидоновой кислоты липоксигеназами являются медиаторами воспалительных и аллергических реакций в организ­ ме [1 ]. Данные соединения способны оказывать сильное влияние в исчеза- юще малых концентрациях. Поэтому при лечении таких заболеваний, как астма, ишемическая болезнь сердца, разного рода аллергии, для снятия нежелательных симптомов перспективно использование в качестве лекарст­ венных средств ингибиторов липоксигеназ. В настоящее время накоплен большой массив экспериментальных данных, посвященных данной проблеме [1 ]. Это и ингибиторы естественного происхождения, и синтетические препараты. Особое внимание было уделено изучению в качестве ингибито­ ров липоксигеназ аналогов их субстратов и продуктов реакций. Одним из направлений поиска в данной области явилось получение синтетических производных ненасыщенных жирных кислот, содержащих группы, способ­ ные образовывать хелатные комплексы с F e 3 + в активном центре фермента (в частности, гидроксамовые группы) [1] . Было показано, что гидроксамо­ вые производные арахидоновой кислоты и ряда ее аналогов являются конкурентными ингибиторами 5-липоксигеназы в клетках RBL-1 [1 ]. Инги- бировал 5-липоксигеназу и тиогидроксамат арахидоновой кислоты. Кроме того, нами ранее было показано, что и гидроксамат линолевой кислоты ингибирует 5-липоксигеназу in vitro [2 ] и снижает биосинтез лейкотриенов in vivo [3 ]. Однако поиск ингибиторов на основе гидроксамовых производ­ ных жирных кислот систематически не проводился. В связи с этим резуль­ таты носят разрозненный характер и не ясно, какое влияние на биологиче­ скую активность данных соединений оказывает химическая структура самого жирнокислотного остатка. Задачей настоящего исследования явилось выявление зависимости степени выраженности ингибирующего эффекта * Correspondence address. © Л. Б. БОНДАРЕНКО, С. А. ОГИЙ, В. Н. НЕРНЮК, И. А. БУТОВИЧ, 1У96 29 КОНДАРЕНК.О Л. Б. И ДР. гидроксаматов от длины цепи жирнокислотного остатка (при отсутствии двойных связей) . Исходя из этого нами были синтезированы гидроксаматы стеариновой (С-18) , пальмитиновой (С-16) и каприловой (С-7) кислот и изучено их воздействие на активность 5-липоксигеназы из клубней карто­ феля . Материалы и методы. 5-Липоксигеназу из клубней картофеля выделя­ ли с использованием фракционного высаливания сульфатом аммония (до 60 % ) и диализа с последующей очисткой фермента с помощью ДЭАЭ-хроматографии и хроматофокусирования [2 ]. В работе использовались неорганические реагенты марки х. ч., биди- стиллированная вода, линолевая кислота и Lubrol РХ («Sigma», С Ш А ) . Гидроксамовые производные жирных кислот синтезированы в реакции метиловых эфиров соответствующих жирных кислот с гидроксиламином по методу [4 ]. Кинетические исследования проводили на Ultrospec-II («LKB», Швеция) и Specord М40 («Сагl Zeiss», Ф Р Г ) , Реакцию осуществляли в термостатируемой ячейке при 25 °С и ее ход регистрировали по повышению оптической плотности реакционной смеси при 235 нм, что соответствует максимуму поглощения продукта реакции 9-гидропероксида линолевой кислоты [5, 6 ]. Реакцию запускали добавлением фермента (за исключением временной зависимости, где добавляли субстрат). Стандартная реакционная смесь для определения влияния времени инкубации на ингибирующий эффект гидроксаматов (общим объемом 2,5 мл) содержала 0,1 М Na-фос- фатный буфер, рН 6,3; 0,02 % Lubrol РХ, 100 мкМ линолевую кислоту (ЛК) и 10 мкМ гидроксамат пальмитиновой кислоты (ПГК) или 100 мкМ гидроксамат стеариновой (СГК) либо 100 мкМ гидроксамат каприловой (КГК) кислот. Аналогичную реакционную смесь использовали и при изуче­ нии влияния различных доз данных соединений на активность фермента (но с различными количествами Л К и ПГК, СГК, КГК или соответствующих жирных кислот); для определения зависимости степени ингибирования 5-липоксигеназы от количества субстрата добавляли 25—250 мкМ Л К при тех же количествах гидроксаматов, что и в случае временной зависимости. При изучении влияния рН среды на ингибирующий эффект гидроксаматов реакционная смесь содержала 0,1 М Na-ацетатный буфер, рН 4,0—6,0, или ОД М Na-фосфатный буфер, рН 6,0—8,0, 0,02 % Lubrol РХ, 100 мкМ Л К и 10 мкМ П К Г , или 100 мкМ СГК либо 100 мкМ КГК. При построении графиков использовали усредненные величины активности фермента, опре­ деленные по 2—3 измерениям (разброс величин не более 5 % ) . Результаты и обсуждение. В предварительных экспериментах нами было показано, что в диапазоне концентраций 20—60 мкМ пальмитиновая и стеариновая кислоты оказывали на 5-липоксигеназу незначительный активирующий эффект , а каприловая кислота в диапазоне концентраций Рис. 1. Влияние жирных кислот на активность 5-липоксигеназы (0,1 M Na-фосфатный бу­ фер, рН 6,3, 0,02 % Lubrol РХ, 100 мкМ ЛК); V — скорость реакции, 10"4 мол. прод. х х мин 1 -мг белка"1; С — концентрация жир­ ной кислоты, мкМ; а — 1 — контроль (с рас­ творителем); 2—пальмитиновая кислота; 3 — стеариновая кислота; б — 1 — контроль (с растворителем); 2 — каприловая кислота 30 ГИДРОКСАМОВЫЕ ПРОИЗВОДНЫЕ КАК ИНГИБИТОРЫ 5-ЛИПОКСИГЕНАЗЫ Рис. 2. Влияние различных доз гидроксамовых производных жирных кислот на активность 5-липоксигеназы (0,1 М Na-фооЬатный буфер, рН 6,3, 0,02 % Lubrol РХ; V — скорость реакции, 10~4 мол. прод. • мин" • мг белка"1; I — концентрация ингибитора. мкМ): а (в присутствии 100 мкМ ЛК) — 1— КГК; 2— ПГК; 3— СГК; б (СГК) — 1У 2, j — зависимости для 150, 100 и 50 мкМ ЛК соответственно; в (ПГК) — 1,2, 3— зависимости для 100, 250 и 350 мкМ ЛК соответственно; г (КГК) — J, 2, 3—зависимости для 50, 100 и 150 мкМ ЛК соответственно 50—200 мкМ не влияла на активность фермента (р и с 1, а, б). Из результатов, представленных на р и с 2, а, видно, что из всех изученных нами соединений наиболее эффективным ингибитором явилась СГК (при концентрации субстрата 100 мкМ I С 5 0 составляло 90 мкМ) . П Г К (с углеродной цепью короче всего на 2 атома) в концентрации 100 мкМ при той же концентрации субстрата снижала активность 5-липоксигеназы всего в 1,38 раза (т. е. на 27,4 % ) . КГК (с углеродной цепью вдвое короче) в концентрации 200 мкМ снижала активность фермента только в 1,18 раза (т. е. на 15,4 % ) . Было также исследовано влияние различных концентраций субстрата на характер дозовых зависимостей всех трех производных ( р и с 2, б — г) . Данные р и с 2, б, показывают, что характер дозовых зависимостей СГК существенно изменяется при возрастании концентрации субстрата, однако I С 5 0 при этом и для 100 мкМ, и для 150 мкМ субстрата составляло 90 мкМ, тогда как характер кривой при 50 мкМ ЛК не позволяет провести его точное определение. В случае ПГК не наблюдалось изменения характера самих кривых дозовых зависимостей, но графики для 250 и 350 мкМ субстрата были сближены (рис 2, в). Наконец, значения кривых дозовых зависимо­ стей для КГК, так ж е как и в случае СГК, изменяются при возрастании концентрации Л К от 50 до 150 мкМ. Обработка полученных результатов по методам Лайнуивера — Бэрка и Диксона [7 ] свидетельствует о том, что наиболее вероятным в случае всех трех гидроксамовых производных насыщенных жирных кислот является смешанный тип ингибирования. Дальнейшее изучение зависимости ингибирующих эффектов гидрокса- 31 БОНДАРЕНКО Л. Б. И ДР. мовых производных от концентрации субстрата показало, что для гидрокса- мата стеариновой и каприловой кислот степень ингибирования возрастает с увеличением концентрации ЛК, а для производного пальмитиновой кисло­ ты, помимо этого, сильный ингибирующий эффект отмечен и при ее низких (25—50 мкМ) концентрациях (рис. 3) . Подобное усиление ингибирующего эффекта по мере роста концентрации субстрата, возможно, обусловлено суммированием действия гидроксаматов с ингибированием фермента высо­ кими концентрациями субстрата [8 ]. Была проанализирована зависимость влияния гидроксамовых производ­ ных стеариновой, пальмитиновой и каприловой кислот от времени их предынкубации с ферментом и показано отсутствие существенного воздей­ ствия данного параметра на ингибирующий эффект исследуемых соедине­ ний. Отклонение значений рН-среды реакционной смеси от оптимальных для Рис. 3. Влияние различных концентраций субстрата (ЛК) на ингибирование гидроксамовыми производными жирных кислот активности 5-липоксигеназы (0,1 M Na-фосфатный буфер, рН 6,3, 0,02 % Lubrol РХ и 100 мкМ КГК или 100 мкМ СГК, или 10 мкМ ПКГ; V — скорость, 10~4 мол. прод. • мин-1 * мг белка - 1; S — концентрация субстрата, мкМ): 1—контроль (с растворителем); 2 — 100 мкМ КГК; 3 — 10 мкМ ПГК; 4 — 1 0 0 мкМ СГК Рис. 4. Влияние различных значений рН среды на ингибирование гидроксамовыми производ­ ными жирных кислот активности 5-липоксигеназы (0,1 М Na-ацетатный буфер, рН 4,0—6,0, или 0,1 М Na-фосфатный буфер, рН 6,0—8,0, 0,02 % Lubrol РХ, 100 мкМ ЛК и 100 мкМ КГК, или 100 мкМ СГК, или 10 мкм ПГК; V — скорость, 10~4 мол. прод. • мин-1 * мг белка - 1): 1— контроль (с растворителем); 2 — 100 мкМ КГК; 5 — 1 0 мкМ ПГК; 4 — 1 0 0 мкМ СГК данного фермента (6,3) как в кислую, так и в щелочную область приводило к усилению ингибирующих эффектов всех трех гидроксамовых производных жирных кислот (рис. 4 ) . При этом рН-оптимум реакции при добавлении в среду ПГК и КГК не менялся, а при введении СГК он несколько смещался в щелочную зону. Интересно отметить, что в диапазоне рН 5,5—6,0 отсутствовал ингибирующий эффект КГК, хотя при рН 4,0—5,0 и 6,3—8,0 он отмечен и возрастает при защелочивании или закислении среды. Т а к и м образом, в результате проведенных исследований была показана способность гидроксамовых производных стеариновой, пальмитиновой и каприловой кислот ингибировать активность 5-липоксигеназы из клубней картофеля. При этом их эффект зависел от рН среды и концентрации субстрата и не зависел от времени предынкубации ингибитора с ферментом. Наиболее сильным ингибитором из изученных соединений оказался гидро­ ксамат стеариновой кислоты. Укорочение углеродной цепи жирнокислотного остатка приводило к резкому снижению ингибирующего эффекта . 32 ГИДРОКСАМОВЫЕ ПРОИЗВОДНЫЕ КАК ИНГИБИТОРЫ 5-ЛИПОКСИГЕНАЗЫ 33 Л. Б. Бондаренко, С. О. Огій, В. М. Цернюк, I. А. Бутович Гідроксамові похідні насичених жирних кислот як інгібітори 5-ліпоксигенази Резюме В результаті проведених за умов in vitro досліджень було показано здатність гідроксамових похідних стеаринової, пальмітинової та каприлової кислот пригнічувати активність 5- ліпоксигенази з бульб картоплі. При цьому їх ефект залежав від рН середовища і концентрації субстрату і не залежав від часу інкубації інгібітори з ферментом. Найсильніишм інгібітором серед досліджених сполук виявився гідроксамат стеаринової кислоти. Вкорочення вуглеродного ланцюга жирнокислотного залишку призводило до різкого зниження інгібуючого ефекту. L. В. Bondarenko, S. A. Ohiy, V. N. Tsernjuk, I. A. Butovich Hydroxamic derivatives of saturated fatty acids as inhibitors of 5-lipoxygenase Summary In experiments in vitro were established inhibitory effects of hydroxamic derivatives of stearic, palmitic and caprilic acids on 5-lipoxygenase from potato tubers. Their effects depended on pH and substrate concentra­ tions and were independent — on time of incubation of enzyme with inhibitor. Hydroxamic derivative of stearic acid was the most effective inhibitor among investigated compounds. Shortening of fatty acid side chain lead to sharp decreasing of inhibitory effect. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Rukuch J. Leukoirienes and lipoxygenases.— Amsterdam. Elsevier, 1989.—J18 p. 2. Бутович И. А., Харченко О. В., Бондаренко Л. Б. и др. Линолеат-гидроксамовая кислота —ингибитор 5-липоксигеназы / / Биохимия.—1994.—59, № 6.—С. 808—812. 3. Butovich I. A., Kharchenko О. У, Kukhar У. P., Moibenko A. A. Kinetic scheme inhibition of lipoxygenase from porcine leukocytes by linoleyl-hydroxamic acid / / Abstr. 1st Int. Congr. of ISSFAL.—Lugano; Milan, 1993.—P. 94. 4. Кухарь В. П., Бутович И. А Синтез и исследование простагландинов / / Тез. докл. IV Всесоюз. конф.—Минск, 1989.—С. 110. 5. Holman Р. Т., Bergstrom F. The Enzymes / Ed. B.Sumner.— New York; London: Acad, press, 1954.—Vol. 2, pt 1.—P. 559—580. 6. Бутович И. А., Париіикова Т. В., Бабенко В. М. и др. Регуляторная роль фосфолипидов в реакции окисления линолевой кислоты 5-липоксигеназой / / Биол. мембраны.—1992.— 9.—С. 611—616. 7. Келети Т. Основы ферментативной кинетики.—M.: Мир, 1990.—334 с. 8. Бутович И. А., Кухарь В. П. 5-Липоксигеназа картофеля. Кинетика окисления линолевой кислоты / / Укр. биохим. журн.—1989.—61, № 2.—С. 106—108. у д к 577.161.2 Поступила в редакцию 20.04.95