Microscleroderminy: cyklické peptidy mořského původu
Jiří
Patočka
Mořské organismy
jsou zdrojem mnoha zajímavých bioaktivních přírodních látek. Mezi nimi vynikají
mořské houby (Porifera), primitivní, většinou mořští živočichové. Žijí přisedlým
způsobem života, ale jejich larvy jsou plovoucí. Buňky nevytvářejí pravé tkáně.
Živí se filtrováním drobných organismů z vody. Jsou to hermafrodité nebo
gonochoristi. Množí se i nepohlavně pučením, tvořením gemulí nebo i po odlomení
malých části, neboť mají ohromnou schopnost regenerace. Houby se živí
filtrováním drobných organismů z vody. Pohyb vody tělem je způsoben vířením
bičíků choanocytů. Houby nemají ani náznak nervové soustavy, přesto reagují na
podráždění nebo změny prostředí otvíráním či uzavíráním vstupů vodních kanálků.
Mořské houby jsou bohatým zdrojem sekundárních metabolitů, které fungují jako semiochemikálie. Houby rodu Microsceloderma jsou zdrojem četných cyklických peptidů, z nichž zajímavou skupinu tvoří microscleroderminy. V jejich molekule jsou obsaženy neobvyklé poly-hydroxylované-beta-aminokyseliny (Shuter et al., 2007), např. kyselina (2S,3R,4S,5S,7E)-3-amino-8-fenyl-2,4,5-trihydroxyott-7-enová (APTO) nebo kyselina (2S,3R,4S,5S,7E,9E)-3-amino-10-(4-ethoxyfenyl)-2,4,5-trihydroxydeka-7,9-dienová (AETD) (Hjelmgaard et al., 2006; Pulin et al., 2013). Obě kyseliny byly připraveny synteticky (Davies et al., 2013), stejně jako některé microsclerotiny (Zhu a Ma, 2003; Aitken a Hjelmgaard, 2007; Melikhova et al., 2016).
Microscleroderminy vykazují silnou antimykotickou a protinádorovou aktivitu (Qureshi et al., 2000) a jsou také novým typem inhibitorů jaderného faktoru kappa B (Guzmán et al., 2015). Není bez zajímavosti, že microscleroderminy byly nedávno nalezeny také v terrestriálních myxobakteriích a nabízí se proto otázka, zda microscleroderminy mořských hub nejsou vlastně produkty symbiotických organismů (Hoffmann et al., 2013). V každém případě je příznivé, že pokud by nastala potřeba tyto cyklické peptidy produkovat biosynteticky, pozemní myxobakterie jsou pro tento účel vhodnější než mořské houby.
Literatura
Aitken DJ, Hjelmgaard T. Vers la Synthese totale de microsclerodermine D. Journées de Chimie Organique JCO 2007, Sep 2007, Palaiseau, France.
Davies SG, Fletcher AM, Foster EM, Lee JA, Roberts PM, Thomson JE. Asymmetric syntheses of APTO and AETD: the β-amino acid fragments within microsclerodermins C, D, and E. J Org Chem. 2013; 78(6): 2500-2510.
Guzmán EA, Maers K, Roberts J, Kemami-Wangun HV, Harmody D, Wright AE. The marine natural product microsclerodermin A is a novel inhibitor of the nuclear factor kappa B and induces apoptosis in pancreatic cancer cells. Invest New Drugs. 2015; 33(1): 86-94.
Hjelmgaard T, Faure S, Lemoine P, Viossat B, Aitken DJ. Rapid assembly of the polyhydroxylated beta-amino acid constituents of microsclerodermins C, D, and E. Org Lett. 2008; 10(5): 841-844.
Hoffmann T, Müller S, Nadmid S, Garcia R, Müller R. Microsclerodermins from terrestrial myxobacteria: an intriguing biosynthesis likely connected to a sponge symbiont. J Am Chem Soc. 2013; 135(45): 16904-16911.
Melikhova EY, Pullin RD, Winter C, Donohoe TJ. Dehydromicrosclerodermin B and Microsclerodermin J: Total Synthesis and Structural Revision. Angew Chem Int Ed Engl. 2016; 55(33): 9753-9757.
Pullin RD, Rathi AH, Melikhova EY, Winter C, Thompson AL, Donohoe TJ. Tethered aminohydroxylation: synthesis of the β-amino acid of microsclerodermins A and B. Org Lett. 2013; 15(21): 5492-5495.
Qureshi A, Colin PL, Faulkner DJ. Microsclerodermins F–I, Antitumor and Antifungal Cyclic Peptides from the Lithistid Sponge Microscleroderma sp. Tetrahedron, 2000; 56(23): 3679-3685.
Shuter EC, Duong H, Hutton CA, McLeod MD. The enantioselective synthesis of APTO and AETD: polyhydroxylated beta-amino acid constituents of the microsclerodermin cyclic peptides. Org Biomol Chem. 2007; 5(19): 3183-3189.
Zhu J, Ma D. Total synthesis of microsclerodermin E. Angew Chem Int Ed Engl. 2003; 42(43): 5348-5351.