Механизмы взаимодействия тритерпеновых и стероидных гликозидов с липидными мембранами

Лихацкая, Галина Николаевна

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Механизмы взаимодействия тритерпеновых и стероидных гликозидов с липидными мембранами
ВАК РФ 03.00.02, Биофизика

Автореферат диссертации по теме "Механизмы взаимодействия тритерпеновых и стероидных гликозидов с липидными мембранами"

На правах рукописи

ЛНХАЦКАЯ Галина Николаевна

МЕХАНИЗМЫ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ТРИТЕРПЕНОВЫХ И СТЕРОИДНЫХ ГЛНКОЗНДОВ С ЛИПИДНЫМН МЕМБРАНАМИ

Специальность: 03.00.02 - биофизика

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Владивосток 2006

Работа выполнена в Тихоокеанском институте биоорганической химии ДВО РАН

Научный руководитель:

Доктор физико-математических наук

Ермншкин Лев Николаевич!

Официальные оппоненты:

Профессор, доктор физико-математических наук Энно Куставич Рууге

Ведущий научный сотрудник, кандидат физико-математических наук Валерий Петрович Глазунов

Ведущая организация:

Институт биофизики клетки РАН (г. Пущино)

Защита состоится 22 декабря 2006 года в 10 часов на заседании диссертационного совета ДМ005.007.03 в Институте автоматики и процессов управления ДВО РАН по адресу: 690041, г. Владивосток, ул. Радио, 5, ИАПУ ДВО РАН, ауд. 510 (e-mail: diгеенн (с/ iacp.dvo.ru; Факс: (4232) 310452).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института автоматики и процессов управления ДВО РАН.

Автореферат разослан

2006 г.

Ученый секретарь диссертационного совета ДМ 005.007.03, д.м.н.

Черняховская М. Ю.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Тритерпеновые и стероидные гликозиды (сапонины) относятся к классу низкомолекулярных биорегуляторов и обладают широким спектром медико-биологического действия. Они проявляют противоопухолевую, противогрибковую, противовирусную, и иммуномодулирующую активности и перспективны в качестве лекарственных препаратов и как инструменты в научных исследованиях. За последние 30 лет достигнуты значительные успехи в установлении их полной структуры. Накоплен обширный материал по связи между химическим строением и биологической активностью сапонинов. Многие виды биологической активности гликозидов обусловлены взаимодействием их с мембранными стеринами, в результате которого происходит нарушение структуры и избирательной проницаемости клеточных мембран. Для объяснения механизма действия гликозидов была предложена "стериновая" гипотеза. Но в настоящее время растет число фактов, которые не укладываются в рамки предложенной модели. В работах Богатского с соавт. и Корепановой с соавт. впервые было показано, что механизм действия тритерпеновых и стероидных гликозидов на мембраны, содержащие стерины, связан с образованием ионных каналов. К началу нашей работы зависимость параметров каналов от структуры гликозидов и стеринов была не изучена. Структура комплексов гликозидов со стеринами и роль углеводной части и агликона молекулы гликозида в образовании комплекса не ясна. Молекулярные механизмы взаимодействия гликозидов с мембранами были изучены недостаточно. Выяснение механизма действия тритерпеновых и стероидных гликозидов необходимо для успешного применения их в научных исследованиях, биотехнологии, медицине и сельском хозяйстве. Поэтому изучение механизмов взаимодействия гликозидов с мембранами актуально как в теоретическом, так и в практическом отношении.

Цель и задачи исследования. Целью настоящей работы является изучение физико-химических механизмов взаимодействия тритерпеновых и стероидных гликозидов с мембранами, установление общих закономерностей и индивидуальных особенностей действия гликозидов, выяснение различий в мембранотропном действии свободных и гликозилированных тритерпеноидов и стероидов. В задачи нашего исследования входило:

1) изучение механизма действия тритерпеновых гликозидов голотурий на ионную проницаемость и термотропное поведение модельных мембран; установление связи структура - активность и калориметрическое изучение комплексообразования тритерпенового гликозида голотурина Аг и его свободного агликона с мембранным холестерином;

2) изучение механизма мембранотропного действия гликозилированных и свободных тритерпеноидов растительного происхождения р-амиринового, даммаранового и лупанового рядов

3) изучение механизма действия стероидного гликозида и его агликона на клеточные и модельные мембраны;

Научная новизна.

Впервые изучены ион-селективные каналы и неселективные поры, образованные гликозидами различного строения в стеринсодержащих мембранах. Установлена связь между химическим строением гликозидов, их каналообразующей активностью. Установлено, что каналообразующая активность и устойчивость мембран к действию гликозидов определяются липидным составом мембран, структурой и количественным содержанием стеринов в мембранах.

Впервые изучено влияние тритерпеновых гликозидов различного строения на термотропный фазовый переход липидных мембран и калориметрически показано образование комплексов одинаковой стехиометрии для тритерпенового гликозида и его свободного агликона с мембранным холестерином. Показана роль углеводного компонента и агликона в проявлении мембранотропного действия гликозидов.

Впервые показано, что тритерпеновые гликозиды из высших растений (гликозиды хедерагенина, бетулиновая кислота и ее гликозиды, цитотоксические гликозиды женьшеня) образуют ионные каналы в модельных и клеточных мембранах и влияют на физическое состояние липидного бислоя и термотропное поведение мембран. Показано обратимое регулирование проницаемости мембран с помощью рН-управляемых каналов, образованных тритерпеновым гликозидом.

Впервые изучен механизм мембранотропного действия стероидного гликозида и его свободного агликона на клеточные и модельные мембраны. Показано образование ионных каналов, и изменение физического состояния мембран в присутствии стероидного гликозида и отсутствие ионных каналов и стериноподобные эффекты при действии на мембраны его свободного агликона.

Впервые проведено сравнительное изучение мембранотропного действия свободных и гликозилированных тритерпеноидов животного и растительного происхождения и показаны различия в механизмах их действия. Предложены молекулярная модель действия гликозидов на мембраны и мембранный механизм регуляции клеточной активности биорегуляторами тритерпеновой и стероидной природы.

Практическая значимость работы. Полученные результаты вносят вклад в понимание физико-химических механизмов действия тритерпеновых и стероидных гликозидов на клетки, углубляют существующие представления о влиянии низкомолекулярных биорегуляторов на проницаемость мембран.

Установленные закономерности служат основой для прогноза мембранной активности новых соединений или модификации структуры известных соединений для получения заданных свойств.

Предложен новый биохимический инструмент для научных исследований на основе гликозида хедерагенина для регулируемого изменения проницаемости мембран.

Полученные данные по свойствам ионных каналов, образованных тритерпеновыми гликозидами, и по влиянию гликозидов и их генинов на термотропное поведение мембран могут найти применение в научно-исследовательских лабораториях. Результаты диссертационного исследования используются при чтении спецкурса для студентов, а также при выполнении курсовых и дипломных работ.

Обоснованность и достоверность результатов подтверждается использованием современных биофизических методов исследования мембран и способов обработки полученных экспериментальных данных.

Апробация работы. Результаты работы были представлены на I Всесоюзном биофизическом съезде (Москва, 1982); на II Съезде биофизиков России (Москва, 1999). Сделаны доклады на симпозиуме «Сапонины: Структура и биологическая активность» Американского химического общества (Чикаго, США, 1995); на международных конференциях по сапонинам (Пилава, Польша, 1999 и 2004): на XIII Всемирном конгрессе по токсинам (Париж, 2000); на IX Азиатско-тихоокеанском конгрессе (Тайбей, Тайвань, 1998); на региональных научных конференциях ТИБОХ ДВО РАН Владивосток. Публикации. По теме диссертации опубликовано 16 работ.

Структура и объем работы Работа состоит из введения, литературного обзора, материалов и методов исследования, полученных экспериментальных результатов и их обсуждения, выводов и списка литературы, включающего 157 цитируемых работ. Работа изложена на 120 страницах, содержит 10 таблиц и 37 рисунков.

Работа проводилась при поддержке грантов РФФИ: № 96-04-51016-а, № 99-04-48058-а, №03-04-49521-а.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ В Главе 1 проведен анализ литературных данных и дана характеристика проблемы связи структура-активность свободных и гликозилированных тритерпеноидов и стероидов.

В Главе 2 описаны материалы и методы, используемые в работе. В работе использовались природные и полусинтетические соединения и их производные, идентичность и чистота (>99%) которых подтверждены данными ТСХ, ИК-, *Н- и 13С-ЯМР-спектроскопии. Соединения получены, охарактеризованы и любезно предоставлены для исследований сотрудниками ТИБОХ ДВО РАН. Активность исследуемых соединений изучена с использованием в качестве моделей бислойных липидных мембран (БЛМ), липосом, клеток опухоли Эрлиха, эритроцитов мыши. БЛМ получали по методу Мюллера (Mueller et al., 1962) из 0,5%-ного раствора 1-олеолилглицерина (моноолеина Sigma, США) в н-гептане. Стерины вводили в заданном отношении к липиду в формирующий раствор. Гликозиды добавляли в водную фазу в виде вводно-спиртовых растворов или растворов в диметилсульфоксиде (ДМСО) в заданной концентрации. Липосомы из яичного лецитина или дипальмитоилфосфатидилхолина (ДПФХ, Sigma, США) получали по методу Бенхэма (Bangham et al., 1965). Ионная проницаемость мембран изучена с помощью методов регистрации интегральных токов н токов одиночных каналов в БЛМ. Электрические измерения проводили „ вольтметром-электрометром ВК2-16 с сопротивлением обратной связи Ю8Ом в режиме фиксации потенциала на мембране с помощью хлор-серебрянных электродов и регистрировали потенциометром КСП-4. Измерительный тракт позволял регистрировать флуктуации тока величиной 10"13А и длительностью 0,5 с. Выход ионов калия из клеток измеряли с помощью К+-селективного электрода на биологическом микроанализаторе ОР-263 (Венгрия). Калориметрические измерения проводили на микрокалориметре ДАСМ-1М (ИБП РАН, г. Пущино), объем измерительной ячейки 1 мл, скорость прогрева образцов 1 град/мин, концентрация липида в ячейке 2,6-Ю^М. Калориметрические кривые были идентичны при повторном сканировании образца. Энтальпию фазового перехода определяли по электрической калибровке методом взвешивания пика под кривой, ошибка измерение составляла не более 5%, температуру фазового перехода определяли по максимуму пика с точностью ±0,2°С.

В Главе 3 приведены результаты по исследованию молекулярных механизмов мембранотропного действия тритерпеновых и стероидных гликозидов.

Тритерпеновые гликозиды голотурий голотурины имеют агликоны голостанового типа и сульфатную группу в углеводной цепи (рис.1). К началу наших исследований связь структуры голотуринов и их каналообразующей активности была не изучена. В ТИБОХ ДВО РАН были выделены индивидуальные голотурины, их десульфатированные производные и свободные агликоны (голотуриногенины), которые были использованы при исследовании связи структура-активность голотуринов (рис. 1).

При добавлении 0,1 нг/мл (0,08 нМ) голотурина А2 в водную фазу моноолеиновых БЛМ, содержащих 10% стерина, обнаружены дискретные флуктуации тока через БЛМ (рис. 2, А и В). Величина проводимости и время флуктуаций свидетельствует об образовании одиночных ионных каналов в БЛМ. Распределение каналов по величине проводимости имеет максимум в области (28±4) пСм для БЛМ, содержащих холестерин (рис. 2, Ж). Время жизни ионных каналов в открытом состоянии подчиняется одноэкспоненциальному распределению (рис. 2, 3) и среднестатистическое время жизни каналов в открытом состоянии в моноолеин-холестериновых БЛМ составляет 17 секунд. Ионные каналы, образованные голотурином Аг в БЛМ, содержащих холестерин, имели наиболее вероятную проводимость в 2 раза меньше, чем типичные грамицидиновые каналы (Hladky and Haydon, 1972) и почти в 10 раз больше, чем проводимость ионных каналов, образованных полиеновым антибиотиком амфотерицином В (Ermishkin et al., 1976). При действии 0,1 нг/мл голотурина А2 на моноолеин-эргостериновые бислои образуются одиночные каналы (рис. 2, В), проводимость которых в 2 раза меньше, а среднее время жизни в открытом состоянии в 2 раза больше, чем соответствующие параметры голотурин-холестериновых одиночных каналов. Вольт-

амперная характеристика одиночного канала линейна. С увеличением концентрации гликозида до 1 нг/мл (0,8 нМ) наблюдается увеличение частоты включения каналов в БЛМ, содержащих холестерин, и независимое функционирование каналов с наиболее вероятной проводимостью (28±4) пСм.

№ Соединение R R1

1 Голотурин А2 3-0-Me-Glc-( 1 ->3)-Glc-( 1 -*4)-Quin-(l->2)-4-0S03Na-Xyl

2 Голотурин DsA2 3-O-Me-G lc-( 1 —>3)-Glc-( 1 -*4)-Quin-(l-2)-Xyl \

3 Голотурин Bi Quin-( 1 ->2)-4-0S03Na-Xyl

4 Голотуриногенин А2 H

5 Голотурин А 3 -O-Me-G lc-( 1 ->3)-Glc-( 1 -*4)-Quin-(l-»2)-4-0S03Na-Xyl АЛ

6 Голотурин DsA 3-0-Me-Glc-( 1 —>3)-Glc-( 1 -*4)-Quin-(W2)-Xyl

7 Голотуриногенин А H

Рис. 1. Структура тритерпеновых гликозидов голотурий (голотуринов), их десульфатированных производных и голотуриногенинов А2 и А.

При создании градиента концентрации КС1 с одной стороны БЛМ знак и величина мембранного потенциала указывают на слабую катионную селективность голотуриновых каналов. Увеличение концентрации гликозида выше 10 нг/мл вызывает флуктуации проводимости, величина которых увеличивается с ростом концентрации голотурина А2. Регистрируемые каналы большой проводимости (неселективные водонаполненные поры) образуются за счет включения большего числа субъединичных комплексов в структуру голотуриновых каналов. При действии голотурина А2 на БЛМ, содержащие эргостерин, наблюдается резкий переход к спонтанным флуктуациям тока большой проводимости с увеличением концентрации с 0,1 до 1,0 нг/мл (рис. 2, Г). Действие гликозида на проводимость БЛМ, содержащих разные стерины, коррелирует с действием этого гликозида на проницаемость клеточных мембран, содержащих холестерин и эргостерин.

Гликозид голотурин В) при добавлении в водную фазу БЛМ, содержащих холестерин или эргостерин, вызывает дискретные флуктуации тока канального типа (рис. 2, Д и Е). Обнаружено, что параметры одиночных ионных каналов голотуринов А2 и В1 близки. Величина наиболее вероятной проводимости каналов составляет для голотурина (28 ±4) пСм в БЛМ, содержащих холестерин, и (14 ±4) пСм в БЛМ, содержащих эргостерин. Вид стерина влияет как на величину проводимости одиночных каналов, так и на среднее время жизни каналов в открытом состоянии. В мембранах, содержащих 10% эргостерина, проводимость голотуриновых каналов уменьшается, а среднее время жизни в открытом состоянии увеличивается.

В присутствии в водной фазе 100 нг/мл голотуринов, величина тока через БЛМ выше у гликозида с большим размером углеводной части молекулы (рис.3, А). Показано, что гликозиды имеют одинаковый наклон (п=4) линейного участка зависимости интегральной проводимости от концентрации гликозидов и разные действующие концентрации.

Б ■

О 16 32 <8 3 (пСм) 0 10 20 30 40 50 X С

Рис. 2. Флуктуации тока через БЛМ из 0,5%-ного раствора моноолеина в н-гептане, содержащем 10% холестерина (а,б) или эргостерина (в,г) в присутствии голотурина Аг. Водная фаза 1 М КС1, 5 шМ Тпб-НО, рН 7,2, температура 23-25 °С; мембранный потенциал 50 мВ. Концентрация гликозида 0,1 нг/мл (а,в) и 1,0 нг/мл (б,г). Гистограмма проводимости (ж) одиночных ионных каналов, образованных 0,1 нг/мл голотурином А2 в моноолеиновых БЛМ, содержащих 10% холестерина и распределение времени жизни каналов в открытом состоянии (з).

При введении голотуриногенина до концентрации 10"4М как в водную фазу, так и в липидный раствор для формирования БЛМ, не наблюдается увеличение проводимости мембран (рис. 3, Б). Проведена оценка размеров формируемых голотуринами ионных каналов и пор по ингибированию голотуринового гемолиза молекулами полиэтиленгликолей с определенной молекулярной массой (рис. 3, В и Г). Показано, что в присутствии голотурина А2 образуются поры большего размера, чем в присутствии голотурина В1 (рис.3, Г). Обнаружено, что маннитол практически полностью блокирует выход калия из клеток до концентрации голотуринов 15 нг/мл. С увеличением концентрации до 40 нг/мл наблюдается частичное блокирование индуцированной проницаемости. Полученные данные свидетельствуют о корреляции действия голотуринов на модельные и клеточные мембраны, содержащие холестерин.

Таким образом, для голотуринов Аг и В[ показано, что механизм изменения ионной проницаемости в присутствии этих гликозидов состоит при низких концентрациях в образовании ион-селективных одиночных каналов, а при высоких концентрациях в образовании неселективных водонаполненных пор, размер которых определяется размером углеводной части молекул голотуринов. Отсутствие углеводной цепи у голотуриногенина приводит к потере каналообразующей активности и отсутствию дестабилизирующего действия на мембраны.

Изучено влияние голотурина Аг, голотурина А и их десульфатированных производных на выход ионов К+ из эритроцитов мыши. Обнаружено, что десульфатирование оказывает незначительное влияние на активность гликозида с линейной тетрасахаридной углеводной частью и открытой боковой цепью в агликоне (рис. 4, кривые 1 и 2). Активность голотурина А, с окисленной и замкнутой боковой цепью в агликоне, ниже, чем у голотурина Аг, и существенно снижается при отсутствии сульфогруппы в углеводной цепи (рис. 4, кривые 3 и 4). Замкнутая боковая цепь приводит к увеличению действующей концентрации и изменению параметров ионных каналов в БЛМ. Взаимодействие голотуринов различного строения. с липидными мембранами изучено высокочувствительным методом дифференциальной сканирующей микрокалориметрии (ДСК), который позволяет определить природу возмущений в липидном бислое, локализацию и характер взаимодействия молекул в

мембране по изменению параметров фазового перехода ДПФХ, термотропное поведение которого наиболее изучено.

Концентрация голотурина В,

С1Ф-*М

Рис. 3. (А) - записи тока через моноолеиновые БЛМ, содержащие 10% холестерина, в присутствии 100 нг/мл голотуринов Аг (10 и В1 (.Ь), водная фаза 0,1 М КО, рН 7,2, мембранный потенциал 50 мВ; (Б) - зависимость интегральной проводимости моноолеин-холестериновых БЛМ в 0,1 М КС1 от концентрации голотуринов А2, В1 в водной фазе и голотуриногенина в липидной фазе; (В) - голотуриновый гемолиз в присутствии полиэтиленгликолей; (Г) - зависимость диаметра пор в клеточных мембранах от концентрации голотуринов. Диаметр определен по ингибированию голотуринового гемолиза полиэтиленгликолями разного размера.

Действие голотурина А2 на фазовый переход ДПФХ в низких концентрациях проявляется в изменении параметров предперехода, снижении температуры, отвечающей пику предперехода, и уменьшении его энтальпии, что свидетельствует об изменении наклона жирнокислотных цепей ДПФХ по отношению к плоскости бислоя в присутствии голотурина. С увеличением концентрации голотурина А2 (рис. 5) изменяются параметры основного фазового перехода ДПФХ гель-жидкий кристалл: уменьшается энтальпия и кооперативность этого перехода, появляется дополнительный пик с максимумом в области низких температур. Температурный диапазон фазового перехода в присутствии голотурина А2 увеличивается и сдвигается в низкотемпературную область (рис. 5). Характер изменений термограмм ДПФХ свидетельствует о выраженном взаимодействии голотурина с липидным бислоем и о латеральном разделение фаз в липидном бислое. Латеральное разделение фаз может приводить к возникновению на границах доменов зон с нарушенной упаковкой молекул и к появлению различного рода "дефектов", ответственных за изменение ионной проницаемости липидных бислоев. Голотурин В] оказывает аналогичное действие, вызывая

латеральное разделение фаз в мембране, но в меньшей степени сдвигает фазовый переход в низкотемпературную область, чем голотурин Аг- Голотуриногенин Аг изменяет энтальнию и кооперативность основного фазового перехода ДПФХ и оказывает стериноподобный эффект. Обнаружено, что голотуриногенин А с окисленной и замкнутой боковой цепью влияет на термотропный фазовый переход при более высоких концентрациях и слабее взаимодействует с гидрофобной областью мембран, по сравнению с голотуриногенином Аг-

Рис. 4 . Зависимость скорости выхода ионов калия из эритроцитов мыши от концентрации голотуринов с различным строением боковой цепи агликона и их десульфатированных производных: голотурины Аг (1), ЭэАг (2), А (3), ЭзА(4). Данные приведены в двойном логарифмическом масштабе.

Анализ зависимости изменения относительной энтальпии фазового перехода ДПФХ от концентрации исследуемых соединений показал, что для голотуринов с тетрасахаридной углеводной частью наблюдается более резкое уменьшение относительной энтальпии, чем для гликозида с дисахаридной углеводной частью. В присутствии голотурина А изменение энтальпии и температуры фазового перехода (рис. 5, Б и В) происходят при более высокой концентрации гликозида. Калориметрические данные коррелируют с меньшей активность голотурина А и стериноподобным стабилизирующим действием голотуриногенинов на проницаемость мембран. При действии на БЛМ, не содержащие стеринов, голотурины проявляют детергентный тип действия на ионную проницаемость мембран при концентрации 1 мкг/мл. Введение стерина в мембраны снижает действующую концентрацию гликозида в 104 раз. Калориметрическое исследование комплексообразования голотурина Аг и его свободного агликона с мембранным холестерином показало, что в присутствии исследуемых соединений при одинаковом мольном соотношении с холестерином наблюдается восстановление пика основного фазового перехода липосом из ДПФХ, содержащих 5% холестерина (рис. 6, А и Б). Стехиометрия комплексов голотурина Аг:холестерин и голотуриногенин: холестерин равна 1:2. Показано, что в мембране образуются комплексы холестерина с агликонной частью молекул гликозидов и комплексы остаются в мембране. Доказано, что ионпроводящие свойства комплексов свободного и гликозилированного тритерпеноидов различны. При реконструкции в БЛМ из ДПФХ комплексы гликозилированного тритерпеноида увеличивают ионную проницаемость мембран, а комплексы свободного тритерпеноида нет (рис. 6, В и Г). По-видимому, различное действие гликозида и его генина на свойства мембран обусловлено разной формой образуемых комплексов. В случае гликозида комплекс имеет форму, увеличивающую положительную кривизну липидного бислоя, а комплекс свободного агликона нет (рис. 6, В и Г). На основании полученных данных можно сделать вывод, что главную роль в комплексообразовании голотуринов с холестерином играет гидрофобное взаимодействие агликонной части молекулы гликозида и циклопентанпергидрофенантренового цикла холестерина.

Изучена мембранная активность серии тритерпеновых гликозидов голотурий (кукумариозидов), которые отличаются количеством моносахаридных остатков, количеством и местом присоединения сульфатных групп, строением агликона и наличием З-О-метильной группы в конечном моносахаридном остатке (табл.1). Показано, что свободный агликон не

активен до концентрации 10'4 М, а гликозид с одним моносахаридным остатком при С-3 агликона увеличивает скорость выхода ионов К+ в 100 раз (рис.7, А).

А Б

-3 Loge

Рис.5. Термограммы липосом из ДПФХ в присутствии голотурина Аг в водной фазе (А). Концентрация липида в ячейке 2,6 10'6М, концентрации гликозида (мкг/мл) приведены на рисунке. Ось ординат сКУск - скорость теплопоглощения. Изменение относительной энтальпии (Б) и температуры (В) основного фазового перехода ДПФХ от концентрации голотуринов (Б - • голотурин Аг; о голотурин А; □ голотурин В(; А - голотуриногенин) и (В -•,о голотурин Аг;. голотурин А)

dQ/dt

dQ/<

20:0:0 20:1:0 20:1:0.33 —^N■—50:1:0 5 -20:1:1

20:1:0

.^/Nw 20:1:0.25 ■—•Л—20:1:0,33

20:1:0«

Голотурин A2

голотуриногенин

холестерин

В Г

М 49 45 Т. *С

Рис. 6. Фазовый переход в липосомах из ДПФХ, содержащих холестерин, в присутствии голотуриногенина (а) и голотурина Аг- Мольное отношение липид:холестерин:тритерпеноид указано на рисунке. Ось ординат с1<3/си — скорость теплопоглощения. Условная схема комплексов с холестерином и запись тока через БЛМ из ДПФХ в присутствии комплексов голотуриногенин:холестерин (в) и голотурина Аг:холестерин (г). Водная фаза 0,1 М КС1, 5 тМ Тле-НС!, рН 7,2

Гликозид с двумя моносахаридными остатками при С-3 агликона оказывает действие на ионную проницаемость при более низких концентрациях, чем монозид. Присоединение сульфатной группы к первому моносахаридному остатку биозида снижает действующую концентрацию на порядок и повышает активность гликозида. Увеличение активности происходит в такой же мере, как и присоединение к углеводной цепи биозида дополнительно двух моносахаридов или в тетразиде. Вклад сульфатной группы при первом моносахариде уменьшается с увеличением размера углеводной цепи. Сульфатная группа усиливает действие малоактивных гликозидов голотурий в большей степени, чем активных гликозидов. Обнаружено, что отсутствие метильной группы в конечном моносахаридном остатке гликозидов и наличие двух сульфатных групп в углеводной цепи снижает активность гликозидов, но причины такого изменения активности молекул были не ясны. Поэтому мы изучили влияние серии гликозидов (табл. 2) с различными функциональными группами в концевом моносахариде как содержащие, так и не содержащие сульфатные группы, на выход К+ из эритроцитов (рис.7, Б) и термотропное поведение липосом из ДПФХ (рис. 8). Обнаружено, что активность десульфатированных гликозидов, молекулы которых отличаются только наличием или отсутствием метильной или ацетатной групп в конечном моносахаридном остатке углеводной цепи, изменяется в ряду: Эб А7-3> Оэ А4-2> Ээ А^-2 > Бб Аг2 (рис.7, Б; рис. 8, В).

Таблица 1

Структура кукумариозидов, их производных и начальная скорость выхода К+ из эритроцитов мыши в присутствии 10*бМ исследуемых соединений

N R Агликон VK+, мкМ/мин

1 2 3 4 5 6 Н Ху1 Quin (1—2)-Xyl Quin (1—2)-4-0-S03Na-Xy! 3-0-Me-Xyl(l—3)-Glc( 1 —4)-Quin (1 —2)-Xyl 3-0-Me-Xyl( 1—3)-G Ic( 1 —4)- 4-0-S03Na-Xy 1 pifi^^^OAc 0,5 3 6 150 120 140

7 8 9 10 11 3-0-Me-Xyl( 1 —»3)-Glc( 1—4)-Quin (1—2)-Xyl 3-0-Me-Xyl( 1—3)-Glc( 1—4)- 4-0-S03Na-Xyl [3-0-Me-Xyl(l—3)-GIc( 1 —4)]-[Xyl( 1 —2)]-Quin (1- 2)-Xyl [3-0-Me-Xyl(l—3)-Glc(l—4)]-[Xyl(I—2)]-Quin (1—+2)- 4-O-SOjNa-Xyl [3-O-Me- Glc (1—3)- Xyl (1— 4)]-[Xyl(l— 2)]-Quin (1—2)-4-0-S03Na-Xyl RO'^r —Г4' OAc 60 100 30 35 24

12 13 [Glc (1—3)- Glc( 1 —4)]-[Xyl( 1 —2)J-Quin (1—2)- 4-0-S03Na-Xyl Xyl(l—2)-Quin (1—2)-4-0-S03Na-Xyl ijM~L ryN^o 3 2

14 3-0-Me-Xyl( 1 —3)-Glc( 1—4)- 4-0-S03Na-Xyl RO^JX Г ]o J 0,5

Показано, что кукумариозид Аг-2 активнее кукумариозида А4-2. При наличии сульфатной группы в первом моносахаридном остатке гликозид с З-О-метильной группой в

углеводной цепи активнее, чем гликозид без такой группы. Гликозиды Аб-2 и Аз с двумя сульфатными группами в углеводной цепи, в зависимости от места их присоединения, проявляют различную активность по сравнению с моносульфатированным гликозидом кукумариозидом А2-2.

Методом ДСК изучено взаимодействие кукумариозидов и их десульфатированных производных с липидными мембранами (рис. 8, А и Б). Показано, что присутствие второй сульфатной группы в углеводной цепи молекул гликозидов уменьшает гидрофобное взаимодействие молекул с липидным бислоем. Для десульфатированных гликозидов обнаружено, что З-О-метильная и 6-О-ацетатная группы в концевом моносахаридном остатке усиливают гидрофобное взаимодействие молекул с липидным бислоем. Полученные данные позволили предположить, что причина более высокой мембранной активности гликозидов с неполярными функциональными группами в концевом моносахаридном остатке углеводной цепи состоит в более сильном возмущающем действии их на структуру липидного бислоя. Аналогичная закономерность - более высокая активность гликозидов с неполярными функциональными группами в концевом моносахаридном остатке углеводной цепи обнаружена для стероидных гликозидов, выделенных из растений (Мта1а е1 а1, 1996), что указывает на общие пути изменения активности как тритерпеновых, так и стероидных гликозидов.

Таблица 2

Структура кукумариозидов, их агликонов и десульфатированных производных и начальная скорость выхода К+ из эритроцитов мыши в присутствии 2,5-10"6М соединений

он

N гликозид Я 1*1 Я: Яз мкМ/мин

I с, ОАс д7 Б03 . - СН3 28,2

II Р5А ОАс д»<"> Н БОэ Б03 СН3 16,6

III ОвРвА ОАс д9(П) Н Н Н СНз 12,0

IV А2-2 =о д7 Б03 СН2ОН Н СНз 32,4

V А6-2 =о д7 Б0Э СН.ОН Б03 СНз 6,6

VI А, =о д7 Б03 Б03 Н СН3 62,0

VII Ат-1 =о д7 Б03 Б03 Б03 СНз 21,6

VIII =о д7 Н БОэ Н СНз 15,8

IX Ац-2 =о д7 БОэ СН2ОН Н Н 5,0

X ОзА«-2 =о д7 Н СН,ОН Н Н 20,0

XI АтЗ н2 д7 БО, БОз БО} СНз 98,0

XII ОвА-гЗ н, д7 Н СН^ОН Н СНз 73,0

Изучение механизма ионной проницаемости, индуцированной кукумариозидом Аг-2 в БЛМ, показало, что кукумариозид в низких концентрациях, при которых он вызывает выход К+ из эритроцитов, формирует ионные каналы в липид-стериновых мембранах (рис.9, А). При действии высоких концентраций гликозида образуются неселективные поры. Показано, что наиболее эффективно образование каналов происходит при содержании в мембране 20%

холестерина. Действие гликозида на проводимость БЛМ в концентрации 0,5 нМ проявляется в образовании каналов с проводимостью 8-16 пСм. При изменении концентрации холестерина в мембране, как в большую (33%), так и в меньшую сторону (2%, 10%), наблюдается увеличение концентрации гликозида, при которой происходит формирование каналов и изменяется величина проводимости каналов (рис.9, Б). При концентрации кукумариозида А2-г 5-Ю"6 М наблюдается структурный переход бислойных мембран в небислойные структуры, который более эффективен для мембран с большим содержанием холестерина.

А Б

Концентрация, М

Рис 7. Зависимость скорости выхода К+ от концентрации кукумариозидов и их производных. Структуры соединений представлены: (А) в таблице 1 и (Б) в таблице 2. Данные приведены в двойном логарифмическом масштабе.

Таким образом, показано, что исследованные тритерпеновые гликозиды голотурий образуют ионные каналы и поры в мембранах, содержащих стерины, изменяют физическое состояние липидного бислоя и вызывают латеральное разделение фаз в мембранах. Поэтому при действии на клетки эти соединения могут регулировать клеточную активность, изменяя как ионный гомеостаз клеток, так и физическое состояние клеточных мембран. Тритерпеновые гликозиды хедерагениа широко распространены в высших растениях. Из дальневосточного растения Саи1орИу11ит гоЬиэЫт Мах. были выделены хедерагенин и его гликозиды каулозид С и каулозид А. Изучена каналообразующая активность этих гликозидов и их действие на термотропное поведение липидных мембран. При введении каулозида С в водную фазу наблюдаются дискретные флуктуации тока через БЛМ (рис.10). Проводимость мембран зависит от концентрации гликозида, липидного состава мембран и рН среды. В кислой среде (рН 5,6) в присутствии 0,5 мкг/мл каулозида С регистрируются одиночные каналы в моноолеиновых БЛМ, проводимость которых кратна 6 пСм. Времена жизни одиночных каналов распределены по одноэкспотенциальному закону, а среднее время жизни каналов равно 20 секундам. При введении холестерина в мембраны проводимость мембран увеличивается на 2-3 порядка по сравнению с БЛМ без стерина (рис.10, 1-5). Гликозид с меньшим размером углеводной части (каулозид А) также формирует ионные каналы в мембранах (рис.10, 6 и 10,7). Мембранная активность гликозидов хедерагенина зависит от строения агликона и углеводной части молекул, структуры и содержания мембранного стерина и рН среды. Обнаружено, что гидрофобное взаимодействие гликозидов

с липидным бислоем и их каналообразующая активность увеличиваются, когда карбоксильная группа при С-17 агликона протонирована или метилирована, и гликозид с большим размером углеводной части проявляет более эффективное действие на проницаемость мембран (рис. 12).

ОРРС

V В. я. к

А2-) $0з* я к СНз =0

Мч ЯО,' н к н «0

Аб-1 50,- н ЯОа" сн, >0

А, 50з" Н снь »0

В1А1-, н Н Ас н =0

гида-» н н н сн, «0

1НА4-1 н н н к =0

1НА7-, к и н к н,

ОРРС

\DsA4-2

/у}

35 4в «Т,»с

М 40 4в Т,°С

Рис. 8. Структура кукумариозидов и их производных (А), термотропный фазовый переход липосом из ДПФХ в присутствии гликозидов (Б) и на выход К+ из эритроцитов мыши (В), индуцированный гликозидами.

Рис. 9. Запись флуктуации тока через БЛМ, содержащих 10% холестерина, в присутствии 10"6 М кукумариозида Аг-2 (А) и зависимость от концентрации гликозида наиболее вероятной проводимости каналов кукумариозида Аг-2 в мембранах с различным содержанием стерина (Б).

Гликозиды хедерагенина увеличивают проницаемость клеточных и модельных мембран, образуя в низких концентрациях ион-селективные каналы, а в высоких концентрациях неселективные водонаполненные поры. В результате этого гликозиды в низких концентрациях оказывают стимулирующее действие на клетки, а в высоких - могут ингибировать пролиферацию клеток.

Методом ДСК показано, что взаимодействие гликозидов хедерагенина с липидным бислоем зависит от рН водной фазы (рис. 11, А и Б). В нейтральной среде гликозиды слабее взаимодействуют с гидрофобной областью мембран. Показано, что открыванием и закрыванием каулозидных пор можно управлять с помощью рН среды (рис 11, В).

д^тлхЛ,

.1—I—1ХГ'—р-п_ з

80 пА I

Рис 10. Структура гликозида каулозида С (1) и каулозида А (2) и записи тока через БЛМ в их присутствии. Липидный состав БЛМ: моноолеин (1-3,6), моноолеин-холестерин (4,7) и моноолеин-эргостерин (5),отношение липид-стерин в БЛМ составляло 10:1 по весу. Водная фаза 1М КС1, 5тМ фосфатного буфера, рН 5,6 (1,2,5) и рН 7,2 (3,4). Концентрация гликозида (мкг/мл): (1,6) - 0,5 и (2-5,7) - 1,0.

рН 5.6

25 35 45 Т,*С

Г^и

| 2.4 нСм

|Г.

рН 6.0

рН 7.0

на

рН 4.51

30 35 40 Т,С

Рис. 11. (А) -термограммы липосом из ДПФХ в присутствии 100 мкг/мл каулозида С при разных значения рН водной фазы. (Б) - термограммы липосом из ДПФХ при введении каулозидов С (4,5) или А (2,3) в липидную фазу, концентрация гликозидов 50 мкг/мл (2,4) и 100 мкг/мл (3,5). (В) - управление работой пор, образованных каулозидом С в моноолеин-холестериновых мембранах, при изменении рН водной фазы: а - закрывание пор при изменении рН с 5,6 до 7,8; б- частичное открывание пор при рН 6,0; в -повторное открывание пор при снижении рН до 4,5.

При добавлении гликозида в слабокислой среде с одной стороны БЛМ, функционирующие поры практически мгновенно закрываются при изменении рН водной фазы до 7,4 с этой стороны БЛМ. В экспериментах на БЛМ показана обратимость порообразующего действия каулозида С в зависимости от рН среды. Поры, образованные гликозидом в БЛМ в слабокислой среде, закрываются при изменении рН среды до 7,4 и открываются при повторном сдвиге рН в слабокислую область. Обнаружено, что процесс открывания пор при переходе из нейтральной в кислую среду имеет латентный период, в отличие от процесса закрывания пор, который происходит очень быстро. Выключение пор в нейтральной среде происходит мгновенно, возможно, из-за вытеснения пор, имеющих заряд, из гидрофобной области мембран. Полученные данные являются прямым экспериментальным подтверждением возможности управления работой сапониновых пор в мембранах с помощью рН среды в физиологическом диапазоне изменения рН. Каулозид С предложен в качестве нового биохимического инструмента для регуляции проницаемости клеток с целью введения или выведения из клеток веществ с сохранением жизнеспособности клеток. Проведена оценка размеров пор, образованных каулозидом С в клеточных мембранах, по ингибированию гемолиза различными полиэтиленгликолями в зависимости от рН среды и концентрации гликозида. Показано, что размер пор составляет приблизительно 34 А при рН 5,6 и концентрации гликозида 6 мкг/мл. С помощью этих пор удается провести нагрузку клеток такими вторичными посредниками как ионы кальция и циклический аденозинмонофосфат.

Изучено влияние гликозидов женьшеня, структура которых приведена на рис. 12, на

он он

III

VII

VIII

Rhi

К*

Rg3

Rb2

Rb,

Ri -H -gle -H -gle

-glc2-glc -glc2-glc -glc2-glc -glc2-glc -glc2-glc

-H ,

-H

-gle

-H

-gle

-glc6-ara (fur) -glc6-ara (руг) -glc6-glc

Ri Ri

II -H -H

XI F1 -H -gle

XII Rgi -gle -gle

XIII Rf -gle2 -gle -H

XIV Rg2 -gle2- -rha -H

XV NG-R2 -gle2- -xyl -H

XVI Re -gle2- -rha -gle

XVII Rhi -gle -H

-compound К (20-0-Р-0-глюкозил-20(5)-протопанаксадиол)

XIX

XX Ro

XXI Z-R,

XXII MeRo

XXIII MeZ-Ri

Ri -H

-glcUA2-glc -glcUA2-glc -glcUA(6Me)2-glc -glcUA(6Me)2-glc

-H

-gle

-H

-gle -H

XVIII M7cd

Рис. 12. Структурные формулы гинзенозидов Panax ginseng С. A Meyer.

ионную проницаемость эритроцитарных мембран и на термотропный фазовый переход липосомальных мембран. Обнаружено, что нецитотоксичные или с самой низкой цитотоксической активностью гинзенозиды Rbl,Rb2, Rc, Rd, Re, Rf, Rgl, Rg2, Ro, F-l, M7-cd и NG-R2 увеличивают скорость выхода ионов калия в 1,5-5 раз по сравнению со скоростью выхода из интактных клеток. Умеренно цитотоксические соединения протопанаксадиол и его гликозиды Rh2, соединение К, F-2 и Rg3 увеличивают скорость выхода калия в 19, 66, 200, 59 и 24 раз, соответственно. Цитотоксические гликозиды зингеброзид со свободной карбоксильной группой в агликоне, и его монометиловый эфир проявляют pH-зависимое действие на ионную проницаемость клеточных мембран. В присутствии зингсброзида скорость выхода К+ из клеток увеличивается в 400 раз по сравнению с контролем при изменении pH среды с 7.0 до 5.5. В нейтральной среде монометиловый эфир зингеброзида проявляет более высокую активность, чем зингеброзид.

Методом ДСК изучено влияние гинзенозидов на термотропный фазовый переход ДПФХ. Обнаружено, что цитотоксические гинзенозиды Rh2 и соединение К сильнее взаимодействуют с гидрофобной областью липидного бислоя, чем нецитотоксические гликозиды Re и Rg2. Эти гликозиды вызывают разделение фаз и образование новых низкотемпературных фаз в липидном бислое (рис. 13, А).

10«

20 ми,'мл

/ \ » / \cwaxiinlK 12 ПД| I f

Кл; J ,

зо « т, ®е so « т, ®с

Рис. 13. (А) - Влияние цитотоксических и не цитотоксических гинзенозидов на термотропный фазовый переход дипальмитоилфосфатидилхолина (ДПФХ). концентрация гинзенозидов 100 мкг/мл и 50 мкг/мл для отмеченных (*)

(Б) - Влияние 20(8)-р-0-глюкопиранозида протопанаксадиола на ионную проницаемость моноолеин-холестериновых БЛМ. Водная фаза: 1М ЫаС1, 10 мМ НереБ, рН 7.3, потенциал на мембране 10 мВ

Действие нецитотоксических гинзенозидов Re и Rbl на термотропный фазовый переход проявляется в образовании дополнительной более высокотемпературной фазы и соответствует увеличению термостабильности липидных бислоев. В последнее время внимание исследователей привлекают минорные компоненты женьшеня. Обнаружено, что под действием микрофлоры кишечника из основных компонентов экстракта женьшеня Rb 1, Rb2 и Rc образуется минорный компонент с высокой биологической активностью 20(5)-р-0-глюкопиранозид протопанаксадиол (Ьее 8.1. ^ а1, 2000). Но механизмы действия этого гликозида на мембраны изучены недостаточно. При добавлении 20(5)-Р-0-глюкопиранозид протопанаксадиола в водную фазу, омывающую БЛМ, наблюдаются дискретные флуктуации тока (рис. 13, Б), свидетельствующие об образовании ионпроводящих структур в липидном бислое. Величина и длительность флуктуации тока указывают на образование ионных каналов в липидном бислое. Увеличение мембранного потенциала изменяет проводимость каналов, частоту встраивания и кооперативнось работы каналов. В области концентраций

гинзенозида 5-20 мкг/мл наблюдается дозазависимое увеличение ионной проницаемости мембран. Анализ флуктуаций тока через БЛМ показал, что функционирует большое число кооперативно работающих пор. Особенностью действия исследуемого даммаранового гликозида на структуру липидного бислоя является отсутствие структурирования холестеринсодержащих мембран, которое характерно для гликозидов голостанового и спиростанового рядов.

Таким образом, впервые показано, что механизм ионной проницаемости, индуцируемой даммарановым гликозидом 20(8)-р-0-глюкопиранозидом протопанаксадиола, состоит в образовании ионных каналов в липидных бислоях. При связывании даммаранового гликозида с мембраной изменяется ионный состав внутри клетки за счет образования ионных каналов, что приводит активации сигнальных систем в клетке и к регуляторному действию гликозида на клетки. Обнаруженная каналообразующая активность может лежать в основе регуляторного и цитотоксического действия гинзенозида.

Характерной особенностью гликозидов лупанового ряда является низкая гемолитическая и цитотоксическая активности. Изучено действие гликозидов бетулиновой кислоты на ионную проницаемость модельных и эритроцитарных мембран (рис. 14). Показано, что гликозиды увеличивают ионную проницаемость мембран, формируя ионные каналы в липидном бислое.

Ыгтуякноеашскспота (6ЕТ) Н

за-о-сивет) ею

»О-(БЕТ) «

здгз-вас-одет) 01с

СКС

«с

Рис. 14. А - Структура бетулиновой кислоты (1) и ее гликозидов Зр-О-Л-глюкозида (2), 28-О-глюкозида (3) и Зр,28- бис-О-диглюкозида (4) бетулиновой кислоты. Б - Дискретные флуктуации проводимости БЛМ, индуцированные гликозидами (2) - (4) в мембранах из 1%-ного моноолеина в н-гептане, содержащих 20% холестерина Водная фаза: 1М ЫаС1, 10 шМ НЕРЕБ, рН 5.4 (для соединения 2) и 7.4 (для соединений 3 и 4). В - Выход ионов калия из эритроцитов мыши в присутствии гликозидов бетулиновой (2)-(4)

Увеличение числа ионных каналов в мембране приводит к ее дестабилизации и разрушению. Изучено влияние бетулиновой кислоты и ее гликозидов на ионную проницаемость мембран эритроцитов. Показано, что соединения со свободной карбоксильной группой проявляют рН-зависимое мембранотропное действие. Бетулин при добавлении его в водную вазу не увеличивает ионную проницаемость БЛМ в диапазоне концентраций 1-20 мкг/мл. При добавлении 10 мкг/мл гликозида бетулина по СЗ в водную фазу, омывающую БЛМ, наблюдаются дискретные флуктуации тока, свидетельствующие об образовании ионпроводящих структур в липидном бислое. Величина и длительность флуктуаций тока указывают на образование ионных каналов в липидном бислое. При концентрации гликозида 20 мкг/мл и выше наблюдалось структурирование в водной фазе и не было увеличения действия на проводимость модельных мембран. Гликозид по положеннию С-28 не вызывает увеличения проводимости мембран в диапазоне концентраций от 1 до 20 мкг/мл. В присутствии диглюкозида бетулина резко увеличивается проводимость мембран. Увеличение мембранного потенциала изменяет частоту встраивания каналов и увеличивает интегральную проводимость мембран. Стабильность мембран зависит от мембранного потенциала и снижается при мембранном потенциале 50 мВ. В области концентраций диглюкозида 5-20 мкг/мл наблюдалось дозазависимое увеличение ионной проницаемости мембран. Анализ флуктуаций тока через БЛМ показал, что функционирует большое число кооперативно работающих пор.

Тритерпеноиды встречаются в природе, как в свободном виде, так и в виде сложных эфиров и гликозидов. Литическое действие тритерпеновых гликозидов на мембраны зависит от строения, как углеводной, так и тритерпеновой части молекул. Свободные тритерпеноиды в отличие от гликозидов обнаружены в составе клеточных мембран организмов-продуцентов, где они выполняют, как предполагается, структурную и регуляторную роль, аналогичную роли стеролов в мембранах. Свойства тритерпенондов как мембранных компонентов изучены недостаточно. Поэтому было изучено влияние свободных тритепеноидов различных рядов (Р-амиринового, голостанового, даммаранового и лупанового) на проницаемость и термотропное поведение модельных мембран. Обнаружено, что бетулин и голотуриногенин уменьшают проницаемость фосфатидилхолиновых липосом для глюкозы, но менее эффективно, чем холестерин. Нативный генин гликозидов женьшеня 3-эпибетулафолиентриол не изменяет выход глюкозы из липосом, а при введении олеаноловой кислоты наблюдается увеличение выхода глюкозы из липосом. При введении тритерпеноидов в формирующий раствор образуются БЛМ состава липид:тритерпен, равном 1:1, или липид:тритерпен:холестерин, равном 1:1:1. Бетулин и голотуриногенин вызывают уменьшение фоновой проводимости моноолеиновых БЛМ и повышение в 1,5-2 раза напряжения их электрического пробоя. Наблюдаемое повышение стабильности и улучшение электрических свойств липидных бислоев в присутствии этих тритерпеноидов коррелирует с их действием на липосомы. В области концентраций диглюкозида 5-20 мкг/мл наблюдается дозазависимое увеличение ионной проницаемости мембран. Анализ флуктуаций тока через БЛМ показал, что функционирует большое число кооперативно работающих пор. Голотуриногенин в отличие от его гликозидов не проявляет стеринзависимого литического действия на БЛМ. Нативный генин женьшеня увеличивает фоновую проводимость БЛМ, что свидетельствует о возрастании числа дефектов в липидных бислоях (рис. 15, А), с наличием которых связана фоновая проводимость БЛМ. В присутствии олеаноловой кислоты наблюдаются дискретные флуктуации тока через БЛМ (рис. 15, Б). Проводимость БЛМ, содержащих олеаноловую кислоту, увеличивается в 40-50 раз при понижении рН водной фазы с 7,2 до 5,8 по сравнению с проводимостью немодифицированных БЛМ, что обусловлено уменьшением степени ионизации СООН-группы. Действие олеаноловой кислоты на проводимость БЛМ менее эффективно, по сравнению с действием гликозидов р~ амиринового ряда, активность которых также зависит от рН среды. Действие тритерпеноидов на термотропный фазовый переход ДПФХ проявляется в исчезновении предперехода и изменении параметров основного фазового перехода (рис 15, В).

Голотуриногенин, бетулин и олеаноловая кислота не влияют на температуру основного фазового перехода ДПФХ, уменьшают энтальпию и кооперативность фазового перехода. Действие тритерпеноидов на энтальпию перехода различно: при соотношении тритерпен:липид, равном 1:1, голотуриногенин полностью снимает фазовый переход, олеаноловая кислота в меньшей степени уменьшает энтальпию перехода, а бетулин не уменьшает энтальпию перехода ДПФХ. Тритерпеноид даммаранового ряда вызывает расщепление пика основного фазового перехода на компоненты, что свидетельствует о латеральном разделении фаз в присутствии этого тритерпеноида. Калориметрические данные позволяют предположить, что функциональная роль свободных тритерпеноидов в мембранах может быть связна с регулированием физического состояния мембран

2kinA

¿«пА

0,056

30с

Рис. 15. (А) - Запись тока через моноолеиновые БЛМ в присутствии 3-эпибетулафолиентриола (а) или олеаноловой кислоты (б). Водная фаза: IM KCl, 10 rnM Tris-НС1, pH 7,2 мольное отношение тритерпеноид:липид указано на рисунке. (Б) - Структура тритерпеноидов голотуриногенина (I), олеаноловой кислоты (II), бетулина (III) и 3-эпибетулафолиентриола (IV). (В)- Термограммы ДПФХ в присутствии голотуриногенина (I), олеаноловой кислоты (II), бетулина (III) и 3-эпибетулафолиентриола (IV)

Стероидные гликозиды обнаружены во многих лекарственных растениях и действуют на уровне клеточных мембран. Не ясно, какую роль в проявлении биологической активности гликозида играют отдельные элементы его структуры - агликон и углеводная цепь. Изучено влияние стероидного гликозида полигонатозида С и его свободного агликона пенногенина на пролиферацию опухолевых клеток. Обнаружено, что в области концентраций 0,1-1,0 мкг/мл гликозид оказывает стимулирующее действие на пролиферацию клеток, а в дозах более 2 мкг/мл ингибирует рост клеток и вызывает их лизис. Пенногенин в отличие от гликозида не проявляет активности в отношении опухолевых клеток. Отсутствие активности у свободного агликона позволяет предположить, что связанная с агликоном по СЗ углеводная цепь необходима для проявления биологической активности. Полигонатозид С1 вызывает нарушения барьерной функции мембран опухолевых клеток, индуцируя в низких концентрациях выход ионов К+ и нуклеотидного пула. При действии гликозида и его агликона на мембраны наблюдается изменение параметров термотропного фазового перехода липосомальных мембран (рис. 16). Полигонатозид С1 уменьшает энтальпию и кооперативность основного фазового перехода ДПФХ, вызывает расщепление пика на компоненты и сдвиг термограммы в низкотемпературную область. В случае пенногенина расщепления пика на компоненты не происходит. Пенногенин в отличие от холестерина не снимает полностью фазовый переход ДПФХ при мольном отношении липид:пенногенин,

равном 1:1. Это связано, по-видимому, с дополнительной ОН-группой при С17. Сопоставление полученных термограмм с литературными данными позволяет предположить, что пенногенин и агликонный фрагмент полигонатозида С1 локализованы в области С1-С8-метиленовых групп углеводородных цепей ДПФХ. Изменение физического состояния липидных мембран в присутствии стероидного гликозида и его агликона позволяет предположить, что эти соединения могут опосредованно влиять на протекание мембранных процессов и метаболизм клетки в целом. При введении пенногенина в липосомы и БЛМ уменьшается проницаемость мембран и повышается их стабильность. Стероидный гликозид увеличивал проницаемость липосомальных мембран и БЛМ, . содержащих холестерин. При добавлении гликозида в водную фазу БЛМ наблюдаются дискретные флуктуации тока через БЛМ (рис.16, В). Действующие концентрации гликозида снижаются на 3 порядка в присутствии холестерина в БЛМ и интегральная проводимость возрастает на 3-4 порядка по сравнению с БЛМ, не содержащими холестерин. Величина и характер флуктуаций тока в присутствии стероидного гликозида свидетельствуют об образовании ионных каналов в БЛМ. Знак и величина потенциала нулевого тока при создании градиента КС1 через БЛМ указывают на преимущественное прохождение анионов через каналы, образованные полигонатозидом. При увеличении концентрации гликозида повышается уровень флуктуаций тока и исчезает ионная селективность, однако омический характер проводимости БЛМ сохраняется. Это свидетельствует об образовании больших неселективных водонаполненных пор в мембране в результате объединения большого числа гликозид-холестериновых комплексов.

А Б

снгон ^

сн, рн, 2 -——

30 с

§ПА

ЭОв Э13 31В к 309 4,3 3,8 к

Рис. 16. Структура полигонатозида С1 (1) и его свободного агликона (2) пенногенина (А), влияние соединений 1 и 2 на термотропный фазовый переход ДПФХ и влияние полигонатозида С1 на проводимость моноолеин-холестериновых БЛМ (В).

Стимулирующее действие низких концентраций стероидного гликозида на пролиферацию клеток может быть связано с образованием дополнительных ионных каналов в мембранах и с иммобилизацией холестерина за счет образования гликозид-стериновых комплексов. Ингибирующий эффект связан с образованием больших водонаполненных пор. Действие стероидного гликозида и его свободного агликона на мембраны различно.

Проведенные исследования позволяют предложить молекулярную модель действия сапонинов на проницаемость стеринсодержащих мембран, объясняющую особенности действия низких и высоких концентраций гликозидов. Согласно этой модели гликозиды, сорбируясь на мембране, образуют в ней двумерные смешенные сапонин-стериновые мицеллы таким образом, что агликон взаимодействует с молекулами стерина, а углеводная цепь направлена в водную фазу. Проводящая ионы структура состоит из комплексов, образованных агликонной частью сапонина с мембранным стерином. С увеличением концентрации сапонина увеличивается число субъединиц в мицелле или канале, селективность исчезает и ион-селективный канал превращается в неселективную водную пору. При дальнейшем увеличении концентрации сапонина наблюдается структурный

переход биелойных мембран в небиелойные структуры с высокой проницаемостью. При действии на клетки сапонины в низких концентрациях образуют ионные каналы, проницаемые в основном для К+, Na+ и С1-, которые близки по свойствам к природным ионным каналам и могут служить сигналом к запуску и стимуляции различных клеточных процессов. При более высоких концентрациях сапонины образуют каналы, проницаемые для ионов кальция, и в зависимости от интенсивности входа ионов кальция в клетку, могут приводить как стимулирующему, так и к ингибирующему действию на клетки. Дальнейшее увеличение концентрации гликозидов приводит к нарушению барьерных свойств плазматических мембран для неэлектролитов, ингибированию внутриклеточных процессов и коллоидно-осмотическому лизису клеток.

Основные научные результаты

1. Проведено систематическое исследование влияния гликозидов голотурий и их производных, природных и полусинтетических гликозидов женьшеня, гликозидов хедерагенина, бетулина и бетулиновой кислоты на термотропное поведение модельных мембран и ионную проницаемость клеточных и модельных мембран. Установлена связь между химическим строением и мембранной исследуемых соединений. Показана роль структуры агликона (строения и степени окисленности боковой цепи, карбоксильной группы), роль размера и строения углеводного компонента (сульфатной, метальной и ацетатной групп в углеводной цепи) в проявлении мембранной активности морских и растительных тритерпеновых гликозидов

2. Методом дифференциальной сканирующей микрокалориметрии показано, что взаимодействие гликозидов с мембранами, локализация и ориентация молекул в мембране определяются структурными особенностями агликона, строением углеводных цепей, их количеством и местом присоединения к агликону. Калориметрически показано образование комплексов одинаковой стехиометрии тритерпенового гликозида и его свободного агликона с мембранным холестерином. Показаны различи в ме. анизма. действи гликозилированны. и свободны, тритерпеноидов и стероидов.

3. Показано, что механизм изменения проницаемости клеточных и модельных мембран состоит в образовании ион-селективных каналов при действии низких концентраций гликозидов и неселективных водонаполненных пор при действии высоких концентраций. Свойства ионных каналов и пор, образованных в мембранах тритерпеновыми и стероидным гликозидами, зависят от структуры гликозидов и структуры стеринов. Предложены молекулярные модели действия тритерпеновых гликозидов на мембраны и мембранные механизмы регуляции клеточной активности сапонинами. Предложен способ обратимого изменения проницаемости мембран и регуляции клеточной активности с использованием сапонина. Тритерпеновый гликозид предложен в качестве биохимического инструмента формирования в биомембранах рН-управляемых каналов и пор.

Основные публикации по теме диссертации:

1. Попов A.M., Ровин Ю.Г., Лихацкая Г.Н., Руднев B.C., Анисимов М.М. Особенности действия тритерпенового гликозида голотурина А на бислойные липид-стериновые мембраны И Доклады АН СССР. Т. 264. № 4. 1982. 987-990

2. Лихацкая Г.Н., Яровая Т.П., Руднев B.C., Попов A.M., Анисимов М.М., Ровин Ю.Г. Образование комплекса тритерпенового гликозида голотурина А с холестерином в липосомальных мембранах // Биофизика. 1985. Т. 30, вып. 2. С. 358-359.

3. Попов А.М., Лихацкая Г.Н, Ровин Ю.Г., Анисимов М.М, Стригина Л.И. Дискретный характер проводимости биелойных липидных мембран в присутствии тритерпенового гликозида каулозида С // Биофизика. 1983. Т. 28. Вып. 2. С. 351 (деп. ВИНИТИ 30 дек. 1982. №6516-82)

4. Лихацкая Г.Н., Стригина Л.И., Попов A.M., Прокофьева Н.Г., Киселева М.И., Анисимов М.М. Действие стероидного гликозида полигонатозида С1 и его агликона пенногенина на опухолевые клетки, липосомы и бислойные липидные мембраны // Биол. мембраны. 1987. Т. 4, N 3. С. 290-297

5. Лихацкая Г.Н., Попов A.M., Одинокова Л.Э., Атопкина Л.И., Уварова Н.И., Кузнецова Т.А., Анисимов М.М. Влияние свободных тритерпеноидов на свойства модельных липидных мембран // Изв. АН СССР. Сер. биол. 1990, N 6. С. 942-946

6. Прокофьева Н.Г., Лихацкая Г.Н., Аминин Д.Л., Гафуров Ю.М., Сасункевич В. А., Стригина Л.И., Анисимов М.М. Механизм взаимодействия рН-зависимого цитостатика каулозида С с мембранами опухолевых клеток и липосом // Изв. АН СССР. Сер. биол. 1990, N 3. С. 338-342

7. Анисимов М.М., Лихацкая Г.Н., Прокофьева Н.Г., Стехова С.И., Шенцова Е.Б., Стригина Л.И. Свободные и гликозилированные тритерпеноиды как модификаторы структурно-функциональных свойств биологических и модельных мембран // Успехи в изучении природных соединений. Владивосток: Дальнаука, 1999. С. 124-140

8. Лихацкая Г.Н., Анисимов М.М. Молекулярные'механизмы мембранотропного действия сапонинов // II Съезд биофизиков России, 23-25 авг. 1999 г., Москва: Тез. докл. М., 1999. Т. 2. С. 532-533.

9. Стригина Л.И., Лихацкая Г.Н., Горовой П.Г. Стероидные гликозиды видов рода Polygonatum Mill. // Растительные ресурсы 2003, № 3. С. 1-29

10. Kalinin V.I., Volkova O.V., Likhatskaya G.N., Prokofieva N.G., Agafonova I.G., Anisimov M.M., Kalinovsky A.I., Avilov S.A., Stonik V.A. Hemolytic activity of triterpene glycosides from the Cucumariidae family holothurians and evolution of this group of toxins // J. Natural Toxins. 1992. Vol. 1, N 2. P. 17-30

11. Likhatskaya G.N., Anisimov M.M. Structure and channel-forming activity of triterpene and steroid glycosides // Division of agricultural and food chemistry: 210th Amer. Chem. Soc. National meet., Chicago, Aug. 20-24, 1995. Chicago, 1995. P. 177

12. Kalinin V.I., Prokofieva N.G., Likhatskaya G.N., Schentsova E.B., Agafonova I.G., Avilov S.A., Drozdova O.A. Hemolytic activities of triterpene glycosides from the holothurian order Dendrochirotida: some trends in the evolution of this group of toxins // Toxicon. 1996. Vol. 34. N

4. P. 475-483

13. Likhatskaya G.N., Aminin D.L., Agafonova I.G., Gnedoi S.N., Shentsova E.B., Strigina L.I., Anisimov M.M. The pH-dependent channels formed by cauloside С // Adv. Exp. Medicine and Biology. 1996. Vol. 404. P. 239-249

14. Kalinin V.I., Prokofieva N.G., Likhatskaya G.N., Shentsova E.B., Agafonova I.G., Avilov

5.A., Drozdova O.A. Hemolytic activity of triterpene glycosides from the Dendrochirotida order Holothurian//Adv. Exp. Medicine and Biology. 1996. Vol. 404. P. 557-564

15. Likhatskaya G.N., Anisimov M.M. Molecular mechanisms of cell regulation by saponins // Saponins in food feedstuffs and medicinal plants: Book abstrs, Pulawy, Poland, 6-8 Sept., 1999. Pulawy, 1999. P. 75.

16. Anisimov M.M., Likhatskaya G.N., Shentsova E.B., Prokof eva N.G., Shevchenko L.S., Nurminski E.A., Trifonov E.V., Samoshina N.F., Denisenko M.V., Uvarova N.I. Biological activities and mechanisms of action of betulin glycosides // Intern, conf. on saponins "Phytochemistry and Application of Plant Saponins", Pulawy, Poland, 8-10 Sept. 2004: Book abstrs. Pulawy, 2004. P. 35

Галина Николаевна ЛИХАЦКЛЯ

МЕХАНИЗМЫ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ТРИТЕРПЕНОВЫХ И СТЕРОИДНЫХ ГЛИКОЗИДОВ С ЛИПИДНЫМИ МЕМБРАНАМИ

Автореферат

Изд. лиц. ИД № 05497 от 01.08.2001 г. Подписано к печати 06.10.2006 г. Печать офсетная. Формат 60x84/16. Бумага офсетная. Усл. п. л. 1,5. Уч.-изд. л. 1,39. Тираж 100 экз. Заказ 146

Отпечатано в типографии ФГУП Издательство «Дальнаука» ДВО РАН 690041, г. Владивосток, ул. Радио, 7

Содержание диссертации, кандидата физико-математических наук, Лихацкая, Галина Николаевна

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. БИОЛОГИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ И МЕХАНИЗМ

МЕМБРАНОТРОПНОГО ДЕЙСТВИЯ ТРИТЕРПЕНОВЫХ И СТЕРОИДНЫХ ГЛИКОЗИДОВ.

1.1. Строение и биологическая активность тритерпеновых и стероидных гликозидов.

1.2. Взаимодействие тритерпеновых и стероидных гликозидов с мембранами.

1.3. Комплексообразование гликозидов со стеринами.

1.4. Влияние гликозидов на свойства бислойных липидных мембран.

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ.

2.1. Материалы.

2.2. Получение бислойных липидных мембран и измерение их электрических характеристик.

2.3. Получение липосом и калориметрические измерения.

2.4. Определение проницаемости липосомальных мембран.

2.5. Определение пролиферации опухолевых клеток.

2.6. Измерение выхода ионов К+ и гемоглобина из эритроцитов.

ГЛАВА 3. МЕХАНИЗМЫ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ТРИТЕРПЕНОВЫХ И

СТЕРОИДНЫХ ГЛИКОЗИДОВ С ЛИПИДНЫМИ

МЕМБРАНАМИ.

3.1. Исследование механизмов мембранотропного действия гликозидов голотурий.

3.1.1. Влияние голотуринов на ионную проницаемость модельных и клеточных мембран.

3.1.2. Влияние голотуринов и их генинов на термотропный фазовых переход липосомальных мембран из дипальмитоилфосфотидилхолина.

3.1.3. Калориметрическое изучение комплексообразования тритерпенового гликозида голотурина А2 и его свободного агликона с мембранным холестерином.

3.1.4. Влияние кукумариозидов и их производных на ионную проницаемость мембран и термотропный фазовый переход дипальмитоилфосфотидилходина.

3.2. Изучение механизма мембранотопного действия гликозилированных и свободных тритерпеноидов растительного происхождения р-амиринового, даммаранового и лупанового рядов.

3.2.1. Влияние гликозидов хедерагенина на ионную проницаемость и термотропное поведение мембран.

3.2.2. Изучение механизма мембранотропного действия гликозидов женьшеня.

3.2.3. Изучение механизма мембранотропного действия тритерпеноидов лупанового ряда.

3.2.4. Влияние свободных тритерпеноидов на свойства модельных мембран.

3.3. Действие стероидного гликозида полигонатозида С1 и его агликона пенногенина на опухолевые клетки, липосомы и бислойные липидные мембраны.

3.4. Мембранный механизм регуляции клеточной активности тритерпеновыми и стероидными гликозидами.

ВЫВОДЫ.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Механизмы взаимодействия тритерпеновых и стероидных гликозидов с липидными мембранами"

Проблема проницаемости биологических мембран принадлежит к числу фундаментальных проблем физико-химической биологии. Решение ее необходимо для понимания функциональной роли биомембран и биологии клетки в целом. Проблема клеточной проницаемости очень многогранна и степень изученности ряда вопросов еще недостаточна. К числу таких вопросов относятся и молекулярные механизмы изменения проницаемости мембран при действии природных биорегуляторов на клетки.

Тритерпеновые и стероидные гликозиды относятся к классу низкомолекулярных биорегуляторов и обладают широким спектром медико-биологического действия [1-6]. Достигнуты значительные успехи в выделении индивидуальных гликозидов и установлении их полной структуры [5-19]. Накоплен обширный материал по связи между химическим строением и биологической активностью этих природных соединений [12-21]. Анализируются причины различной биологической активности тритерпеновых и стероидных гликозидов [12-15, 18-21]. Но детальный молекулярный механизм их действия на мембраны не ясен.

Многие виды биологической активности гликозидов обусловлены прямым взаимодействием их со свободными или мембраносвязанными стеринами. В результате такого взаимодействия происходит нарушение структуры и избирательной проницаемости клеточных мембран [22-24]. Для объяснения механизма действия гликозидов была предложена «стериновая» гипотеза [25, 26]. В рамки "стериновой" гипотезы фактов не укладываются данные о биологической активности некоторых сапонинов [27]. В литературе имеются противоречивые данные по вопросу комплексообразования гликозидов с мембранным холестерином. В работе [26] предполагалось, что в мембране образуется комплекс холестерина с агликонной частью молекулы гликозида. В работе японских ученых [28] показано, что решающую роль в образовании комплекса играет размер углеводной цепи молекулы гликозида.

С использованием техники бислойных липидных мембран (БЛМ) в работах отечественных ученых впервые показано, что механизм изменения проницаемости стеринсодержащих мембран в присутствии тритерпеновых и стероидных гликозидов связан с образованием в мембранах ионных каналов и пор [29-33]. Предложены гипотетические молекулярные модели пор, образованных тритерпеновыми гликозидами [26, 32, 34]. Параметры одиночных каналов, образованных гликозидами, изучены недостаточно. Поэтому необходимо было продолжить исследования взаимодействия тритерпеновых и стероидных гликозидов с мембранами в двух направлениях: во-первых, по изучению свойств ионных каналов, образованных гликозидами различного химического строения; во-вторых, по изучению взаимодействия гликозидов с липидным бислоем и с мембранным холестерином. К началу нашей работы зависимость параметров каналов от структуры гликозидов и стеринов была не изучена. Структура комплексов гликозидов со стеринами и роль углеводной части и агликона молекулы гликозида в образовании комплекса не ясна. Молекулярные механизмы взаимодействия гликозидов с мембранами были изучены недостаточно. Понимание механизма мембранотропного действия тритерпеновых и стероидных гликозидов необходимо для целенаправленного поиска и синтеза новых высокоактивных соединений, для успешного применения их в научных исследованиях, биотехнологии, медицине и сельском хозяйстве. Поэтому выяснение механизма мембранотропного действия природных низкомолекулярных биорегуляторов актуально как в теоретическом, так и в практическом отношении. Цель и задачи исследования. Целью настоящей работы является изучение физико-химических механизмов взаимодействия тритерпеновых и стероидных гликозидов с мембранами, установление общих закономерностей и индивидуальных особенностей действия гликозидов, выяснение различий в мембранотропном действии свободных и гликозилированных тритерпеноидов и стероидов. В задачи нашего исследования входило:

1) изучение механизма действия тритерпеновых гликозидов голотурий на ионную проницаемость и термотропное поведение модельных мембран; установление связи структура - активность и калориметрическое изучение комплексообразования тритерпенового гликозида голотурина А2 и его свободного агликона с мембранным холестерином;

2) изучение механизма мембранотропного действия гликозилированных и свободных тритерпеноидов растительного происхождения Р-амиринового, даммаранового и лупанового рядов

3) изучение механизма действия стероидного гликозида и его агликона на клеточные и модельные мембраны;

Научная новизна.

Личный вклад автора состоит в том, что им самостоятельно получены экспериментальные данные по влиянию исследуемых соединений на ионную проницаемость и термотропное поведение мембран, проведена обработка и интерпретация полученных данных и написаны соответствующие разделы статей. Эксперименты на опухолевых клетках и по проницаемости липосом проводились совместно с сотрудниками лаборатории биоиспытаний и изучения механизма действия БАВ ТИБОХ ДВО РАН д.б.н. Анисимовым М.М., д.б.н. Поповым A.M., к.б.н. Амининым Д.Л., к.б.н. Прокофьевой Н.Г., к.б.н. Агафоновой И.Г., и Шенцовой Е.Б.

Результаты исследований являются частью плановой работы, проводимой в лаборатории биоиспытаний и изучения механизма действия БАВ Тихоокеанского института биоорганической химии ДВО РАН по теме: «Изучение механизма действия и биологической активности новых природных и синтетических соединений» (№ Госрегистрации 01.200.109200. 2001-2005 гг.). Работа проводилась при поддержке грантов РФФИ: № 96-04-51016-а, № 99-04-48058-а, №03-04-49521-а.

Автор выражает глубокую признательность и благодарность своему учителю к.ф.-м.н.Ровину Ю.Г|. и научному руководителю [д.ф.-м.н Ермишкину Л.Н

Автор благодарит сотрудников ТИБОХ ДВО РАН за предоставление соединений для исследований: д.х.н Уварову Н.И, к.х.н. Л.Н. Атопкину, к.х.н. Самошину Н.Ф., к.х.н. [Стригину Л.И|., д.х.н. С.А. Авилова, д.б.н. Калинина В.И., к.х.н. Кузнецову

Т.А., Олейникову Г.К. благодарит за консультации и помощь в работе д.б.н.

Анисимова М.М., к.б.н. Аминина Д.Л., д.б.н. Калинина В.И., к.б.н. [Прокофьеву Н.Г д.б.н. Попова A.M., д.х.н Уварову Н.И., к.х.н. |Стригину Л.И.,| к.б.н. Агафонову И.Г. и Шенцову Е.Б. и сотрудников Института химии ДВО РАН д.х.н. Руднева B.C., Яровую Т.П., к.х.н. Недозорова П.М за помощь в работе .

Заключение Диссертация по теме "Биофизика", Лихацкая, Галина Николаевна

102 ВЫВОДЫ

1. Проведено систематическое исследование влияния гликозидов голотурий и их производных, природных и полусинтетических гликозидов женьшеня, гликозидов хедерагенина, бетулина и бетулиновой кислоты на термотропное поведение модельных мембран и ионную проницаемость клеточных и модельных мембран. Установлена связь между химическим строением и мембранной активностью исследуемых соединений. Показана роль структуры агликона (строения и степени окисленности боковой цепи, карбоксильной группы), роль размера и строения углеводного компонента (сульфатной, метальной и ацетатной групп в углеводной цепи) в проявлении мембранной активности морских и растительных тритерпеновых гликозидов.

2. Методом дифференциальной сканирующей микрокалориметрии показано, что взаимодействие гликозидов с мембранами, локализация и ориентация молекул в мембране определяются структурными особенностями агликона, строением углеводных цепей, их количеством и местом присоединения к агликону. Калориметрически показано образование комплексов одинаковой стехиометрии тритерпенового гликозида и его свободного агликона с мембранным холестерином. Показаны различия в механизмах действия гликозилированных и свободных тритерпеноидов и стероидов.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата физико-математических наук, Лихацкая, Галина Николаевна, Владивосток

1. Saponins in Food, Feedstuffs and Medicinal Plants. / Eds. Oleszek W., Marston A. Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, 2000. 29lp.

2. Saponins Used in Food and Agriculture / Eds. Waller G.R., Yamasaki K. New York, Plenum Press, 1996. 441 p.

3. Saponins Used in Traditional and Modern Medicine / Eds. Waller G.R., Yamasaki K. New York, Plenum Press, 1996. 606 p.

4. Dzubak P., Hajduch M., Vydra D., Hustova A., Kvasnica M., Biedermann D., Markova L., Urban M., Sarek J. Pharmacological activities of natural triterpenoids and their therapeutic implications // Nat. Prod. Rep. 2006. V.23, N 3. P. 394-411.

5. Деканосидзе Г.Е., Чирва В.Я., Сергиенко T.B., Уварова Н.И. Исследование тритерпеновых гликозидов. Установление строения и синтез / Тбилиси: Издательство «Мецниераба», 1982. 152 с.

6. Еляков Г.Б., Стоник В.А. Терпеноиды морских организмов. М.: Наука, 1986. 270 с.

7. Еляков Г.Б., Стоник В.А. Стероиды морских организмов. М.: Наука, 1988. 206 с.

8. Stonik V.A., Kalinin V.I., Avilov S.A. Toxins from sea cucumbers (Holothuroids): chemical structures, properties, taxonomic distribution, biosynthesis and evolution // J. Nat. Toxins. 1999. V. 8, N 2. P. 235248.

9. Химия спиростанолов. / Камерницкий A.B., Абубакиров Н.К., Воллернер Ю.Е., Войшвилло Н.Е., Решетова И.Г., Пасешниченко

10. B.А. М.: Наука, 1986. 176 с.

11. Стоник В.А., Авилов С.А., Калинин В.И. Биологически активные вещества из голотурий (морских кубышек) // В кн.: «Успехи в изучении природных соединений». Владивосток: Дальнаука, 1999.1. C. 105-123.

12. Kalinin V.I, Silchenko A.S, Avilov S.A, Stonik V.F, Smirnov A.V. Sea cucumbers triterpene glycosides, the recent progress in structural elucidation and chemotaxonomy // Phytochemistry Reviews. 2005. V. 4. P. 221-236.

13. Васильева И.С, Пасешниченко B.A. Стероидные гликозиды растений и культуры клеток диоскореи, их метаболизм и биологическая активность // Успехи биологической химии. 2000. Т. 40, С. 153—204.

14. Кинтя П.К, Лазурьевский Г.В,Балашова Н.Н, Балашова И.Т,Структура А.И, Лях В. А. Строение и биологическая активность стероидных гликозидов ряда спиростана и фуростана. Кишинев:Штиинца. 1987. 142 с.

15. Кинтя П.К, Лазурьевский Г.В. Стероидные гликозиды ряда спиростана: строение и свойства. Кишинев: Штиинца, 1979. 146 с.

16. Piacente S, Pizza C, Oleszek W. Saponins and phenolics of Yucca schidigera Roezl: Chemistry and bioactivity // Phytochemistry Reviews. 2005. V. 4. P. 177-190.

17. Стригина Л.И, Лихацкая Г.Н, Горовой П.Г. Стероидные гликозиды видов рода Polygonatum Mill, и их биологическая активность // Раст. ресурсы. 2003. Т. 39, вып. 3. С. 1-29.

18. Panax ginseng С. A. Meyer, произрастающих в Приморском крае // Хим.-фарм. журн. 2000. Т. 34, N 3. С. 19-25.

19. Анисимов М.М. Тритерпеновые гликозиды и структурно-функциональные свойства мембран // Биол. науки. 1987, N 10. С. 49-63.

20. Калинин В.И., Левин B.C., Стоник В.А. Химическая морфология: тритерпеновые гликозиды голотурий (Holothurioidea, Echinodermata). Владивосток: Дальнаука, 1994. 284 с.

21. Dourmashkin R.R., Doucherty R.M., Harris R.J. Electron microscopic observations on Rous sarcoma virus and cell membranes // Nature. 1962. V. 194. P. 1116-1119.

22. Bangham A.D., Home R.W. Action of saponin on biological cell membrane //Nature. 1962. V. 196. P. 952-953.

23. Seeman P. Transient holes in the erythrocyte membrane during hypotonic hemolysis and stable holes in the membrane after lysis by saponin and lysolecithin // J. Cell Biol. 1967. V. 32. P. 55-70.

24. Shulman J.H., Rrideal E.K. Molecular interaction in monolayers. I. Complexes between large molecules // Proceed. Royal Soc. Londo, serB. 1937. V. 192. P. 29-45.

25. Glauert A.M., Dingle J.T., Lucy J.A. Action of saponin on biological cell membranes //Nature. 1962. V. 196. P. 953-955.

26. Nakamura Т., Inoue K., Nojima S., Sankawa U., Shoji J., Kawasaki Т., Shibata S. Interaction of saponins with red blood cells as well as with the phosphatidylcholine liposomal membranes // J. Pharm. Dyn. 1979. N2. P. 374-382.

27. Богатский A.B., Назарова Н.Ю., Назаров Е.И., Кинтя П.К., Бобейко В.А. Модификаторы бислойных липидных мембран среди стероидных гликозидов // Докл. АН СССР. 1980. Т. 252, № 1.С. 235-237.

28. Богатский А.В., Назарова Н.Ю., Кинтя П.К., Бобейко В.А. Дискретные флуктуации проводимости бислойных липидных мембран, вызванные стероидным гликозидом агавозидом Е // Докл. АН УССР. 1981, № 1. С. 79-81.

29. Корепанова Е.А., Попов A.M., Анисимов М.М., Сидоров Е.П., Мольнар А.А., Антонов В.Ф. Действие тритерпеновых гликозидов на ионную проницаемость холестеринсодержащих бислойных липидных мембран // Докл АН СССР. 1980. Т. 252, № 5. С. 12611263.

30. Антонов В.Ф. Липиды и ионная проницаемость мембран. М.: наука. 1982. 150с.

31. Li Х.Х., Davis В., Haridas V., Jordan U. Gutterman J.U., Colombini M. Proapoptotic Triterpene Electrophiles (Avicins) Form Channels in Membranes: Cholesterol Dependence // Biophys. J. 2005.V. 88, N 4. P. 2577-2584.

32. Kinjo J., Udayama M.Study of structure—hepatoprotective relationshipsof oleanene-type triterpenoidal glucuronides obtained from several fabaceous plants on rat primary hepatocyte cultures // Biol. Pharm. Bull. 1999. V. 22, N 2. P. 203-206.

33. Liu W. К., Ho J. C. Apoptotic activity of betulinic acid derivatives on murine melanoma В16 cell line // Eur. J. Pharmacol. 2004. V. 498, N (1-3). P. 71-78.

34. Abdel-Gawad, M. M., El-Amin S. M. Molluscicidal saponins from Anagallis arvensis against schistosome intermediate hosts // Jpn. J. Infect. Dis. 2000. V. 53, N 1. P. 17-19.

35. Giangiacomo К. M., Kamassah A. Mechanism of maxi-K channel activation by dehydrosoyasaponin-I // J. Gen. Physiol. 1998. V. 112, N 4. P. 485-501.

36. Sun H. X., F. Qin F. Relationship between hemolytic and adjuvant activity and structure of protopanaxadiol-type saponins from the roots of Panax notoginseng // Vaccine. 2005. V. 23, N 48-49. P. 5533-5542.

37. Wan Y. P., Li X. Y. Effect of astragaloside IV on T, В lymphocyte proliferation and peritoneal macrophage function in mice // Acta Pharmacol. Sin. 2002. V. 23, N 3. P. 263-266.

38. Lee Т.К., JohnkeR.M., Allison R.R, O'Brien K.F., Dobbs L.J. Radioprotective potential of ginseng // Mutagenesis. 2005. V. 20, N 4. P. 237-243.

39. ConnollyJ.D., Hill R.A. Triterpenoids // Nat. Prod. Rep. 2005. V. 22. N 6. P. 230-248.

40. ConnollyJ.D., Hill R.A. Triterpenoids // Nat. Prod. Rep. 2003. V. 20. N 6. P. 640-659.

41. ConnollyJ.D., Hill R.A. Triterpenoids // Nat. Prod. Rep. 2002. V. 19. N 4. P. 494-513.

42. Andersson L., Bohlin L., Iorizzi M., Riccio R., Minale L., Moreno-Lopez W. Biological activity of saponins and saponin-like compounds from starfish and brittle-stars // Toxicon. 1989. V. 27, N2. P. 179-188.

43. Tschesche R., Wulff G. Konstitution und Eigenschaften der Saponine // Planta Med. 1964. V. 12. P.272-292.

44. Химическая энциклопедия / гл. ред. Зефиров Н.С. М.: Большая научная энциклопедия, 1995. Т. 4. С. 576-579.

45. Oaknfull D. Aggregetion of saponins and bile acids in aqueous solution //Aust. J. Chem. 1986. V. 39. P. 1671-1683

46. Gogelein H., Huby A Interaction of saponin and digitonine with black lipid membranes and lipid monolayers // Biochim. Biophys. Acta. 1984. V. 773, N1. P. 32-38.

47. Rao AV, Gurfmkel DM. The bioactivity of saponins: triterpenoid and steroidal glycosides //Drug. Metabol. Drug. Interact. 2000. V. 17, N 14. P. 211-235.

48. Verbist J.F. Pharmacological effects of compounds from echinoderms // In: Echinoderm studies / Eds: M. Jangoux, J.M. Lawrence. Rotterdam; Brookfield: A.A. Balkema, 1993.V. 4. P. 111-186.

49. Yogeeswari P., Sriram D. Betulinic acid and its derivatives: a review on their biological properties // Curr. Med. Chem. 2005. V. 12. P. 657666.

50. Gruiz K. Fungitoxic activity of saponins: practical use and fundamental principles //Adv. Exp. Med. Biol. 1996. V. 404. P. 527-534.

51. Atopkina L.N., Malinovskaya G.V., Elyakov G.B., Uvarova N.I., Woerdenbag H.J., Koulman A., Pras N., Potier P. Cytotoxicity of natural ginseng glycosides and semisynthetic analogues // Planta Medica. 1999. V. 65, N 1. P. 30-34

52. Пасешниченко В.А. Биосинтез и биологическая активность растительных терпеноидов и стероидов // Итоги науки и техники. Серия Биологическая химия. М.: ВИНИТИ. Т. 25. 196 с.

53. Толстиков Т.Г., Сорокина И.В., Толстиков Г.А., Толстиков А.Г., Флехтер О.Б. Биологическая активность и фармакологические перспективы лупановых тритерпеноидов: 1. Природные производные лупана // Биоорг. химия. 2006. Т. 32, № 1. С. 42-55.

54. Толстиков Т.Г., Сорокина И.В., Толстиков Г.А., Толстиков А.Г., Флехтер О.Б. Биологическая активность и фармакологические перспективы лупановых тритерпеноидов.2. Полу синтетические производные лапана // Биоорг. химия. 2006. Т. 32, № 3. С. 291-307.

55. Стехова С.И., Анисимов М.М., Атопкина JI.H., Самошина Н.Ф., Похило Н.Д., Уварова Н.И. Связь между химическим строением и антистафилококковой активностью полиолов даммаранового ряда и их глюкозидов // Раст. ресурсы. 1998. Т. 34, вып. 1. С. 51-56.

56. Попов A.M. Сравнительное изучение цитотоксического и гемолитического действия тритерпеноидов женьшеня и голотурий // Изв. РАН. Сер. биол. 2002. N 2. С. 155-164.

57. Agafonova I.G., Aminin D.L., Avilov S.A., Stonik V.A. Influence of cucumariosides upon intracellular Ca2+.i and lysosomal activity of macrophages // J. Agric. Food Chemistry. 2003. V. 51, N 24. P. 69826986.

58. Aiken C., Chen C.H. Betulinic acid derivatives as HIV-1 antivirals // Trends MoLMed. 2005. V. 11, N 1. P. 31-36.

59. Banno N, Akihisa T, Yasukawa K, Tokuda H, Tabata K, Nakamura Y, Nishimura R, Kimura Y, Suzuki T. Anti-inflammatory activities of thetriterpene acids from the resin of Boswellia carteri 11J Ethnopharmacol. 2006. V.107,N2.P. 249-253.

60. Ovesna Z, Vachalkova A, Horvathova K, Tothova D. Pentacyclic triterpenoic acids: new chemoprotective compounds. Minireview // Neoplasma. 2004. V. 51. P. 327-333.

61. Анисимов M.M, Чирва В.Я. О биологической роли тритерпеновых гликозидов // Успехи современной биологии. 1980. Т. 90.Вып. 3(6). С. 351-364.

62. Кожемяко В.Б, Ковальчук C.H, Рассказов В.А, Аминин Д.Л. Двугибридная дрожжевая тест система для изучения эстрогенной активности химических соединений // Докл. Биохим. Биофиз. 2005. Т. 401, №3-4. С. 111-114.

63. Tschesche R, Wulff G. Chemic and biologic der saponine // Fortschr. Chem. Organ. Naturstoffe. 1973. V. 30. P. 461—606.

64. Ekabo O. A, Farnsworth N. R, Henderson Т. О, Mao G, Mukherjee R. Antifungal and molluscicidal saponins from Serjania salzmanniana // J. Nat. Prod. V. 59, N 4. P. 431-435.

65. Анисимов M.M, Аминин Д.Л, Попов A.M., Лихацкая Г.Н, Калиновская Н.И, Еляков Г.Б. Об устойчивости клеток голотурии Stichopus japonicus S. к действию эндотоксина стихопозида А // Докл. АН СССР. 1983. Т. 270, № 4. С. 861-863.

66. Aminin D.L, Anisimov M.M. Biological function of holotoxins in the body of holothurian Stichopus japonicus // In: Recent advances in toxinology research / Eds: P. Gopalakrishnakone, C.K. Tan. Singapore, 1992. V. 2. P. 562-576.

67. Weiss H. P., Stitz L., Becht H. Immunogenic properties of ISCOM prepared with influenza virus nucleoprotein // Arch. Virol. 1990. V. 114, N 1-2. P. 109-120.

68. Mowat A. M., Maloy K. J., Donachie A. M. Immune-stimulating complexes as adjuvants for inducing local and systemic immunity after oral immunization with protein antigens // Immunology. 1993. V. 80, N 4. P. 527-534.

69. Morein B. Bengtsson K.L. Immunomodulation by iscoms, immune stimulating complexes // Methods. 1999. V. 19, N 1. P. 94-102.

70. Lenarczyk A., Le T.T., Drane D., Malliaros J., Pearse M., Hamilton R., Cox J., Luft Т., Gardner J., Suhrbier A. ISCOM based vaccines for cancer immunotherapy // Vaccine. 2004. V. 22, N 8. P. 963-974.

71. Copland M. J., Rades Т., et al. Hydration of lipid films with an aqueous solution of Quil A: a simple method for the preparation of immune-stimulating complexes // Int. J. Pharm. 2000. V. 196, N 2. p. 135-139.

72. Sanders M. Т., Brown L. E. et al. ISCOM-based vaccines: the second decade//Immunol. Cell Biol. 2005. V. 83, N2. P. 119-128.

73. Demana P. H.,. Davies N. M et al. A comparison of pseudo-ternary diagrams of aqueous mixtures of Quil A, cholesterol and phospholipid prepared by lipid-film hydration and dialysis // J. Pharm. Pharmacol. 2004. V. 56, N5. P. 573-580.

74. Pearse M. J., Drane D. ISCOMATRIX adjuvant for antigen delivery // Adv. Drug Deliv. Rev. 2005. V. 57, N 3. P. 465-474.

75. Aminin D. L., Agafonova I. G., Berdyshev E. V., Isachenko E. G., Avilov S. A., Stonik V. A. Immunomodulatory Properties of

76. Cucumariosides from the Edible Far-Eastern Holothurian Cucumaria japonica // J. Med. Food 2001. V. 4, N 3. P. 127-135.

77. Ben-Hur E, Fulder S. Effect of Panax ginseng saponins and Eleutherococcus senticosus on survival of cultured mammalian cells after ionizing radiation // Am. J. Chin. Med. 1981. V. 9, N 1. P. 48-56.

78. Lee H.J., Kim S.R., Kim J.C., Kang C.M., Lee Y.S., Jo S.K., Kim Т.Н., Jang J.S., Nah S.Y., Kim S.H. In Vivo radioprotective effect of Panax ginseng C.A. Meyer and identification of active ginsenosides // Phytother. Res. 2006. V. 20, N 5. P. 392-395.

79. Aminin D.L., Agafonova I.G., Gnedoi S.N., Strigina L.I., Anisimov M.M. The Effect of pH on biological activity of plant cytotoxin cauloside С // Сотр. Biochemistry and Physiology. 1999. V. 122A, N 1. P. 45-51.

80. Amico V., Barresi V., Condorelli D., Spatafora C., Tringali C. Antiproliferative terpenoids from almond hulls (Prunus dulcis): identification and structure-activity relationships // J. Agric. Food Chem. 2006. V. 54. P. 810-814.

81. Corea G., Iorizzi M., Lanzotti V., Cammareri M.,Conicella C., Laezza C., Bifulco M. Astersedifolioside A-C, three new oleane-type saponins with antiproliferative activity // Bioorg. Med. Chem. 2002. V. 12, N 18. P. 4909-4915.

82. Popovich D. G., Kitts D.D. Structure-function relationship exists for ginsenosides in reducing cell proliferation and inducing apoptosis in the human leukemia (THP-1) cell line // Arch. Biochem. Biophys. 2002. V. 406, N 1. P. 1-8.

83. Стригина Л.И., Ходаковская M.B., Булгаков В.П. Влияние некоторых тритерпеновых и стероидных соединений на рост каллусной культуры Panax ginseng С. А. Меу. // Раст. ресурсы. 1993. Т. 29, Вып. 4. С. 96-99

84. Стригина Л.И., Агафонова И.Г., Аминин Д.Л. Влияниеполигонатозидов CI, С2, ВЗ и (З-Б-глюкозида пенногенина на рост и развитие проростков Cucumis sativus L. // Раст. ресурсы. 1996. Т. 32, Вып. 4. С. 68-72.

85. Анисимов М.М., Логачев В.В., Сильченко А.С., Авилов С.А. Влияние тритерпеновых гликозидов голотурии Cucumaria japonica на рост корня проростков Cucumis sativus L. // Изв. РАН. Сер. биол. 2004, N4. С. 505-512

86. Lee Y., Jin Y., Lim W., Ji S., Choi S., Jang S., Lee S. A ginsenoside-Rhl, a component of ginseng saponin, activates estrogen receptor in human breast carcinoma MCF-7 cells // J. Steroid. Biochem. Mol. Biol. 2003. V. 84, N4. P. 463-468.

87. Melzig M.F., Bader G., Loose R. Investigations of the mechanism of membrane activity of selected triterpenoid saponins // Planta Med. 2001. V. 67, N 1. P.43-48.

88. Ким Ю.А., Акоев B.P., Елемесов P.E. Гиперосмотический гемолиз и антигемолитическая активность сапониновой фракции и тритерпеновых гликозидов женьшеня Panax ginseng С. A. Meyer // Биол. мембраны. 2000. Т. 14, № 2. С. 237-251.

89. Abe Н., Sakaguchi М., Anno М., Arichi S. Erythrocyte membrane stabilization by plant saponins and sapogenins // Naunyn.

90. Schmiedebergs Arch. Pharmacol. 1981.V. 316, N 3. P. 262-265.

91. Szydlowska H., Zaporowska E., Kuszlik-Jochym K., Korohoda W., Branny J. Membranolytic activity of detergents as studied with cell viability tests // Folia Histochem. Cytochem. (Krakow). 1978. V. 16, N 2. P. 69-78.

92. Bachran C, Sutherland M, Heisler I, Hebestreit P, Melzig MF, Fuchs H. The saponin-mediated enhanced uptake of targeted saporin-based drugs is strongly dependent on the saponin structure // Exp. Biol. Med. 2006. V. 231, N 4. P.412-420.

93. Heisler I, Sutherland M, Bachran C, Hebestreit P, Schnitger A, Melzig MF, Fuchs H. Combined application of saponin and chimeric toxins drastically enhances the targeted cytotoxicity on tumor cells // J. Control Release. 2005. V. 106, N 1-2. P.123-137.

94. Hebestreit P., Weng A., Bachran C., Fuchs H., Melzig M.F. Enhancement of cytotoxicity of lectins by Saponinum album // Toxicon. 2006. V. 47, N 3. P. 330-335.

95. Melzig M.F., Hebestreit P., Gaidi G., Lacaille-Dubois M.A. Structure-activity-relationship of saponins to enhance toxic effects of agrostin // Planta Med. 2005 V. 71, N 11. P.1088-1090.

96. Chan-Bacab M. J., Pena-Rodriguez L. M. Plant natural products withleishmanicidal activity //Nat. Prod. Rep. 2001. V. 18, N 6. P. 674-688.

97. Попов A.M., Лоенко Ю.Н., Анисимов M.M. Изменение чувствительности опухолевых клеток к действию тритерпеновых гликозидов липосомами // Антибиотики. 1981. Т. 26, №3. С.127-129.

98. Попов A.M. Изучение мембранотропной активности некоторых тритерпеновых гликозидов: автореф. дис.канд. биол. наук -Ленинград, 1984.

99. Oda К., Matsuda Н., Murakami Т., Katayama S., Ohgitani Т., Yoshikawa М, Adjuvant and haemolytic activities of 47 saponins derived from medicinal and food plants // Biol. Chem. 2000. Y. 381, N l.P. 67-74.

100. Thron C.D. Hemolysis by holothurin A, digitonin and quillaia saponin estimates of the required cellularlysin uptaes and free lysine consentrations // J. Pharmacol. 1964. V. 6. P. 182-196.

101. Schlosser E. Interaction of daponins with cholesterol, lecithin and albumin // Canad. J. Physiol. Pharm. 1069. V. 47, N 5. P.487-490.

102. Nakamura Т., Inoue K., Nojima S. Phosphatidylcholine liposomes containing the saponin aglicone diosgenin or tigogenin on place of cholesterol. Their properties and sensitivities to various saponins // Chem. Pharm. Bull. 1981. V. 29, N 6. P. 1681-1688

103. Hase J., Kobashi K., Mitsui K, Namba Т., Yoshisaki M., Tomimory T. The structure hemolysis relationship of oleanolic acid-derivatives and inhibition of the saponin-induced hemolysis with sapogenin // J Pharmacol. 1981. V. 4, N 11. P. 833-841.

104. Аминин Д.Л., Осипов А.Н., Корепанова Е.А., Анисимов М.М. Влияние голотоксина А. на микровязкость модельных и биологических мембран // Биофизика. 1989. Т. 34, Вып. 2. С. 318319

105. Mudd J.B., McManus Т.Т. Effect of steryl glycoside on the phase transition of dipalmitoyl lecithin // Plant Physiol. 1980. V. 65, N1. P. 78-80

106. Абдрасилов B.C., Елемисов P.E., Акоев B.P., Ким Ю.А., Пак Х.Д. Исследование влияния гинзенозидов на фазовые переходы мембран из дипальмитоилфосфатидилхолина // Антибиотики и химиотерапия. 1996. Т. 41, №2.С. 22-29.

107. Иоффе Д.В. Стерины как комплексообразователи // Успехи химии. 1986. Т. 60. Вып. 2. С. 333-349.

108. Takagi S., Otsuka Н., Akiyaraa Т., Sankawa U. Digitonin-cholesterol complex formation: effects of varying the length of the side-chain // Chem. Pharm. Bull. 1982. V. 30, N 10. P. 3485-3492.

109. Mudd J.B., McManus T.T. Effect of steryl glycoside on the phase transition of dipalmitoyl lecithin // Plant Physiol. 1980. V. 65, N 1. P. 78-80.

110. Gorshkova I. A., Gorshkov B. A., Stonik V. A. Inhibition of rat brain Na+-K+-ATPase by triterpene glycosides from holothurians // Toxicon. 1989. V. 27, N8. P. 927-936.

111. Прокофьева Н.Г., Лихацкая Г.Н., Волкова O.B., Анисимов М.М., Киселева М.И., Ильин С.Г., Будина Т.А., Похило Н.Д. Действие бетулафолиентетраола на эритроцитарные и модельные мембраны // Биол. мембраны. 1992. Т. 9, N 9. С. 954-960.

112. Singer S. J., Nicolson G. L. The fluid mosaic model of the structure of cell membranes // Science. 1972. V. 175. P. 720-731.

113. Engelman D.M. Membranes are more mosaic than fluid // Nature. V. 438. P. 578-580.

114. Кругляков П.М., Ровин Ю.Г. Физико-химия углеводородных пленок М.: Наука. 1978. 183 с.

115. Ивков В.Г., Берестовский Г.Н. Динамическая структура липидного бислоя. М.: Наука, 1981. 293 с.

116. Ивков В.Г., Берестовский Г.Н. Липидный бислой биологических мембран. М.: Наука, 1982. 224 с.

117. Ермишкин Л.Н., Зильберштейн А .Я. Ионные каналы, образуемые антибиотиками. Структура и свойства // В кн.: Итоги науки и техники. Серия Биофизика мембран. М.: ВИНИТИ. 1982. Т. 2. С. 82-160.

118. Сухарев С.И., Черномордик Л.В. Обратимый электрический пробой холестеринсодержащих бислойных липидных мембран, модифицированных голотурином А // Биофизика. 1983. Т. 28, № 3. С. 423-426

119. Попов A.M., Калиновская Н.И., Кузнецова Т.А., Агафонова И.Г., Анисимов М.М. Роль стеринов в мембранной активности тритерпеновых гликозидов // Антибиотики. 1983. № 9. С. 656-659

120. Аминин Д.Л., Анисимов М.М. Влияние голотоксина А{ на транспорт Са2+ и мейотическое созревание ооцитов голотурии Stichopus japonicus // Журн. эволюц. биохимии и физиологии. 1990. Т. 26, N 1. С. 9-13.

121. Armah, С. N, Mackie A. R, Roy C, Price K, Osbourn A. E, Bowyer P, Ladha S. The membrane-permeabilizing effect of avenacin A-l involves the reorganization of bilayer cholesterol // Biophys. J. 1999. V. 76. P. 281-290.

122. Самошина Н.Ф, Денисенко M.B, Денисенко В.А, Уварова Н.И. Синтез гликозидов тритерпеновых кислот лупанового ряда // Химия природ, соедин. 2003. N 6. С. 475-481.

123. Malkin Т, Shyrbagy M.R. An X-Ray and thermal examination of the glycerides. Part II. The a-monoglycerides // J. Chem. Soc. 1936. V.20. P.1628-1637

124. Mueller P, Rudin D.O, Tien H.T,Wescott W.C.Reconstitution of cell membrane structure in vitro andits transformation into an exitable system //Nature. 1962.V. 194. P. 979-980

125. Адамсон А. Физическая химия поверхностей. M.: Мир, 1979. 568 с.

126. Bangham A.D, Hill M.W, Miller N.G.A. Preparation and use of liposomes as models of biological membranes // In: Methods in

127. Membrane Biology (E.D. Korn. Editor. Plenum New York) 1974. V. 11.P. 1-68.

128. Blume A. Applications of calorimetry to lipid model membranes // In: Physical properties of biological membranes and their functional implications (ed. C. Higalgo). 1988. New York, Plenum Press. P. 71121.

129. Mabrey-Gaud S. Didderential scanning calorimetry of liposomes // In: "Liposomes: From Physical Structure to Therapeutic Application / ed. Knight, 1981. P. 105-138.

130. Katsu Т., Ninomiya C., Kuroko M., Kobayashi H., Hirota Т., Fujita Y. Action mechanism of amphipathic peptides gramicidin S and melittin on erythrocyte membrane // Biochim. Biophys. Acta. 1988. V. 939. P. 57-63.

131. Vodyanoy I., Hall J.E., Balasubramanian T.M. Alamethicin-induced current-voltage curve asymmetry in lipid bilayers // Biophys. J. 1983. V. 42, N1. P. 71-82.

132. Yu B.S., Jo I.H. Interaction of sea cucumber saponins with multilamellar liposomes // Chem. Biol. Interactions. 1984. V.52. C. 185-202.

133. Lala A.K.,Lin H.K., Bloch K.The effect of some alkyl derivatives of cholesterol on the permeability properties and microviscosities ofmodel membranes //Bioorg. Chem. 1978.V. 7. P. 437-441.

134. Nes W.D., Heftmann S J. The comparision of the triterpenoid steroid as membrane components // J. Nat. Prod. 1981. V. 44, N 4. P. 377-383.

135. Zhang J.D., Xu Z., Cao Y.B., Chen H.S., Yan L., An M.M., Gao Р.П., Wang Y., Jia X.M., Jiang Y.Y. Antifungal activities and action mechanisms of compounds from Tribulus terrestris L. // J Ethnopharmacol. 2006. V. 103, N 1. P. 76-84

136. Geuns J.M.C. Steroid hormones and plant growth and development // Phytochemistry. 1978. V. 17, Is. 1. P. 1-14

137. Ward J.M., Schroedes J.I. Roles of ion channels in initiation of signal transduction in higher plants // In: Signal Transduction in Plants (ed. AducciP.). 1997. P. 1-22.

138. Tsien R.W., Tsien R.Y. Calcium channels, stores, and oscillations // Annu Rev Cell Biol. 1990. V. 6. P. 715-760.

139. Дедкова E.H., Сигова А.А., Зинченко В.П. О механизме активирующего действия Са -ионофоров на интактные клетки: Ионофор-резистентные клетки//Биол. Мембраны. 1999. Т. 16, №3. С. 292-300.

140. Coldren С. D., Hashim P. Gene expression changes in the human fibroblast induced by Centella asiatica triterpenoids // Planta Med. 2003. V. 69, N8. P. 725-732.

Информация о работе

Лихацкая, Галина Николаевна
кандидата физико-математических наук
Владивосток, 2006
ВАК 03.00.02

Диссертация

Механизмы взаимодействия тритерпеновых и стероидных гликозидов с липидными мембранами - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы