Лаборатория 41 Зав. лабораторией проф. А.И.Усов. Ответственный исполнитель снс М.И.Билан Основные публикации авторов по теме: 1. M.I.Bilan et al. Carbohydrate Research 339 (2004) M.I.Bilan et al. Carbohydrate Research 337 (2002) M.I.Bilan et al., Carbohydrate Research 341 (2006) A.O.Chizhov et al. Carbohydrate Research, 320 (1999) М.И.Билан и др., Биоорган.химия 33 (2007) M.I.Bilan et al., Carbohydrate Research 343 (2008) А.И.Усов и др. Биоорган.химия 24 (1998) A.Cumashi et al., Glycobiology 17 (2007) Cтруктурный анализ фукоиданов – сульфатированных полисахаридов бурых водорослей Бурые водоросли – обширная группа крупных морских растений (более 1000 видов, разделенные на несколько порядков). Многие виды, доступные в больших количествах из природных популяций или культивируемые на морских плантациях, используются в пищу или служат сырьем для получения альгиновых кислот. Бурые водоросли содержат фукоиданы, сложные полисахариды, построенные преимущественно из сульфатированных остатков α-L-фукозы. Эти полисахариды способны вмешиваться в специфические углевод-белковые реакции, лежащие в основе взаимодействий клеток друг с другом и с компонентами среды, и проявляют поэтому антикоагулянтные, противовоспалительные, противоопухолевые, противовирусные свойства и ряд других важных в практическом отношении видов биологической активности. Задачей данной работы было выделение и сравнительное изучение химического строения фукоиданов, содержащихся в разных видах бурых водорослей, для последующей корреляции их структуры с биологическими свойствами. Полисахарид из Fucus distichus – пока единственный пример фукоидана, имеющего регулярную структуру. Его молекулы построены из чередующихся остатков 3-связанного 2,4- дисульфата (А) и 4-связанного 2-сульфата (В) фукозы. Строение было установлено по спектрам ЯМР [1]. SO )- -L-Fucp-(1 4)- -L-Fucp-( )- -L-Fucp-(1 4)- -L-Fucp-(1 | | -L-Fucp-(1 4)- -L-Fucp-(1 3)- -L-Fucp-(1 4) 422 SO )- -L-Fucp-(1 4)- -L-Fucp-( )- -L-Fucp-(1 4)- -L-Fucp-(1 | | -L-Fucp-(1 4)- -L-Fucp-(1 3)- -L-Fucp-(1 4) 422 SO Фукоидан из Fucus serratus имеет еще более сложную структуру: к типичной для фукусовых водорослей центральной цепи из чередующихся 3- и 4-связанных остатков фукозы присоединены боковые ответвления в виде сульфатированных трисахаридных остатков [3]. Фукоидан из Fucus evanescens имеет такую же линейную структуру из чередующихся 3- и 4-связанных остатков фукозы, но распределение неуглеводных заместителей носит нерегулярный характер. Спектры ЯМР нативного полисахарида сложны и не поддаются интерпретации [2]. В отличие от фукусовых, бурые водоросли других порядков содержат фукоиданы с центральной цепью, построенной только из 3-связанных остатков фукозы. В полисахариде из Chorda filum ответвления в виде единичных остатков фукозы в положении 2 приходятся на каждый пятый остаток главной цепи [4]. Построенный по тому же типу фукоидан из Analipus japonicus имеет более высокую разветвленность, причем большинство боковых остатков занимают положения 4 главной цепи [5]. Боковые ответвления в фукоидане из Chordaria flagelliformis имеют необычное строение: к главной цепи присоединены остатки α-D-глюкуроновой кислоты, которые в свою очередь замещены крайне редко встречающимися в биогликанах остатками фукофуранозы в виде единичных или димерных звеньев [6]. Главный компонент фукоидана из Laminaria saccharina аналогичен полисахариду из Chorda filum [7], но водоросль дополнительно содержит необычные гликаны (структуры А, В и С), в которых сульфатированные остатки фукозы находятся только в боковых ответвлениях, а главные цепи построены из других моносахаридов. Проведенное исследование показало, что разные виды бурых водорослей содержат фукоиданы, существенно различающиеся по химическому строению. Определение противовоспалительного (А), антикоагулянтного (В) и противоопухолевого (С) действия фукоиданов свидетельствует, что эти виды активности связаны с различными участками молекул полисахаридов. Биологические свойства мало зависят от строения главной цепи фукоидана и определяются, по-видимому, главным образом структурой боковых цепей и расположением сульфатных групп [8].