ОТЧЕТ ЗА 2004 год. Ферменты морских бактерий, грибов и беспозвоночных, катализирующие трансформацию полисахаридов бурых водорослей. Ламинариназы из морских. - презентация

1 ОТЧЕТ ЗА 2004 год

2 Ферменты морских бактерий, грибов и беспозвоночных, катализирующие трансформацию полисахаридов бурых водорослей. Ламинариназы из морских грибов и морских беспозвоночных фукоиданазы из Littorina kurila, морских бактерий Сульфатаза из Littorina kurila -L-фукозидаза из Littorina kurila Альгинат-лиазы из морских бактерий Водорастворимые полисахариды бурых водорослей Дальнего Востока и продукты их ферментативного преобразования. Распространение, структура и биологическая активность Fucus evanescens Laminaria cichorioides Laminaria gurjanovae Laminaria japonica Undaria pinnatifida Иммобилизация О-гликозилгидролаз в биокомпозитах на основе силикатных гелей L0 из Chlamys albidus -галактозидаза из морской бактерии Pseudoalteromonas sp. KMM 701

3 Фукоиданы бурых водорослей Дальнего Востока России. 2 структурных типа 2 структурных типа SO 3 SO 3 SO 3 SO 3 SO 3 SO ) -α-L-Fucp-(13) -α-L-Fucp-(13) -α-L-Fucp-(13) -α-L-Fucp-(13) -α-L-Fucp-( SO 3 SO 3 SO 3 SO 3 SO 3 SO 3 3)-α-L-Fucp-(14)-α-L-Fucp-(13)-α-L-Fucp-(14)-α-L-Fucp-( SO 3 SO 3 SO 3 SO 3 Bilan M.I. et al., Carbohydr.Res Vol P )- [ α-L-Fucp-(13) ] n -α-L-Fucp-(14)-α-L-Fucp-(13)- [ α-L-Fucp-(14) ] m -α-L-Fucp-( SO 3 SO 3 SO 3 SO 3 SO 3 13 : 14 3,5 : 1 1. из Fucus evanescens Кусайкин М.И. и др. ДАН, серия химическая, 2004, Т.396, 5, С. 2. из Laminaria cichorioides 13 : 14 1 : 1

4 Спектр флуоресценции фукоидана из бурой водоросли Fucus evanescens, прочно связанного с полифенолами (1) и освобожденного от них действием 5% водного раствора Н 2 О 2 при рН 8,5 (2). А.М. Урванцева, И.Ю. Бакунина, Н.Ю. Ким, В.В. Исаков, В.П. Глазунов, Т.Н. Звягинцева ВЫДЕЛЕНИЕ ОЧИЩЕННОГО ФУКОИДАНА ИЗ ПРИРОДНОГО КОМПЛЕКСА С ПОЛИФЕНОЛАМИ И ЕГО ХАРАКТЕРИСТИКА // Химия растительного сырья С

5 Анализ метилированных образцов продуктов, полученных из фукоидана под действием фукоиданаз Соотношение частично метилированных ацетатов фуцитолов 2,3,4-О-Ме : 2,3-О-Ме : 2,4-О-Ме : 2-О-Ме : 3+4-О-Ме 10 : 41 : 31 : 11 : 7 Р-1-1-L 23 : 11 : 39 : 9 : 18 Фукоидан 11 : 50 : 26 : 13 : 0Р-1-Ps Субстрат 1 3: 1 4 = 3,5 :1 Продукты 1 3: 1 4 = 1 :2 Фукоиданазы из Pseudoalteromonas citrea КММ 3296 и Littorina kurila представляют собой L-фуканазы М.И. Кусайкин, А.О. Чижов, С.А. Алексеева, И.Ю. Бакунина, О.И. Недашковская, В.В. Сова, Т.Н. Звягинцева, Еляков Г.Б. Сравнительное исследование специфичности фукоиданаз морских микроорганизмов и беспозвоночных // Доклады академии наук Т С.1-3.

6 Выделение альгинолитических ферментов из Pseudoalteromonas citrea КММ М r, кDа М r, кDа Аl I 25Аl I 25 Аl II 79Аl II 79 Аl III 61Аl III 61 Extraction 30% Sulfate precipitation 30-70% 70-90% Al I DEAE-sepharose Al III Al II Sepharose CL-6B Al I - 0,4 U/ mg of protein Al II - 0,3 U/ mg of protein Al III - 0,4 U/mg of protein

7 Химические сдвиги в 13 C ЯМР-спектрах продуктов, полученных действием of Аl I, Аl II, Аl III на субстраты различной структуры 145,9 109,0 146,6 109,2 146,0108,7 146,0 145,9109,0 145,9 109,0 176,677,181,3 79,3 176,677,3 С6С6 С5С5 С4С4 Chemical shifts, ppm 63,768,1101,6Аl III 64,768,1101,2Аl I 64,569,5102,0Аl II 64,468,1101,0Аl III 63,768,3101,6Аl II 63,768,0101,6Аl I 70,2566,2102,04(GulUa)n 72,771,3101,4(ManUa) n С3С3 С2С2 С1С1 109,1

8 Определение Km для альгинат лиаз Al I and Al III ФерментКm, mkg/ml (ManA)n(GulA)n Al I 3424 Al III Al III, (GulA)n Al I, (ManA)n Al III, (ManA)n Al I, (GulA)n 1/ [S] 1/ V Al I и Al III являются альгинат лиазами смешанного типа, так как они действуют и на полиманнуроновую и полигулуроновую кислоты.

9 Хроматография на Superdex 75 HR 10/30 ламинарана из Laminaria cichorioides и транслама, полученного под действием иммобилизованной Ло

10 13 С ЯМР спектр транслама, полученного действием иммобилизованной L0

11 a e dc b - 3,6-О-di-substituted Glc residue - nonsubstituted Glc residue - 3-О-substituted Glc residue - 6-О-substituted Glc residue a bc Laminaran from Laminaria cichorioides 1,3- -D-glucanase from Chlamys albidus Translam

12 Composition of water-soluble polysaccharides of some brown seaweed of the Russian Far East PS, % of dry wight L.cichorioides L. japonica F. evanescens A. fistulosa L. gurjanovae Способ комплексной переработки бурых водорослей с получением препаратов для медицины и косметологии, Шевченко Н.М., Кусайкин М.И., Урванцева А.М, Елякова Л.А., Имбс Т.И., Корниенко В.Г., Звягинцева Т.Н. Патент RU , С1, 2004,с Shevchenko N.M., Imbs T.I., Urvantseva A.I., Kusaykin M.I., Kornienko V.G., Zvyagintseva T.N., Elyakova L.A. Method of processing seaweed. International Publication Number WO 2005/ A 1.

13

14 I. Медицина Транслам Ламинаран из Laminaria cichorioides Радиопротектор Патент РФ Иммуномодулятор Патент РФ Фукоидан из Fucus evanescens Блокирование межклеточного связывания, опосредованного P- и L- селектинами Иммуномодулятор Антибиотики и химиотерапия Т С Фукоидан из Fucus evanescens Антикоагулянтное действие Решение о выдаче патента на изобретение /15(037359). Фукоидан из Laminaria cichorioides Действие на систему комплемента Comp. Biochem Physiol Vol. 126C. Фукоиданы из L. cichorioides и продукты их ферментативного превращения (5-8 кДа) Снижение адгезивной активности Corynebacterium diphtheriae Антибиотики и химиотерапия С Фукоиданы из L. cichorioides F. evanescens Цитокин-индуцирующая активность Медицинская иммунология Т С.89-9

15 II. Рыбоводство Ламинаран из L. cichorioides, транслам Защита икры и молоди лососевых рыб от заражения Saprolegnia Патент РФ III. Сельское хозяйство Ламинаран из L. cichorioides, транслам Криопротектор клеток животныхПатент РФ Транслам, антивирЗащита от вируса табачной мозаикиФизиол. раст Т. 47. С АнтивирВыявление латентной инфекции вироидом веретеновидности клубней картофеля Сельско- хозяйственная биология, С

16 Специфичность ферментов MALDI TOF HPLC, FPLC NMR Структура L IV Методы молекулярной биологии Экспрессия L IV Получение рекомбинантных ламинариназ Коллекция субстратов, их аналогов и ингибиторов ферментов

17 Защита кандидатских диссертаций – 1 Федорова Вера Яковлевна «Влияние 1,3;1,6-β-D-глюканов на развитие инфекционных заболеваний растений» Защита дипломных работ в 2004 г. – 2 Выполнены 2 курсовые работы. Аспиранты – 2 Студенты - 4

18 РФФИ Ферментативная трансформация полисахаридов бурых водорослей – фукоиданов и ламинаранов. РФФИ дополнительный грант на оборудование ГРАНТ ДВО «Химические исследования биологически активных веществ, выделенных из организмов оз. Байкал» Программа Физико-химическая биология РАН. По договору с корпорацией LIPID NUTRITION ИТОГО НА СУММУ рублей Дополнительное финансирование

19 Тезисы докладов 1. Urvantseva A.M., Bakunina I.Yu., Nedashkovskaya O.I., Zvyagintseva T.N. The distribution of polysaccharide hydrolases among marine bacteria of Flavobacteriaceae spp. Abstracts of XVIII International Seaweed Simposium. Bergen, Norway P Kratchun V., Krupnova T.N., Schevchenko N.M., Burtseva Y.V., Ermakova S.P., Sundukova E.V., Zvyagintseva T.N. Effect of the extracts and some substances from brown seaweed Laminaria japonica Aresch. on digestive enzymes of sea urchin Strongylocentrotus intermedius. Abstracts of XVIII International Seaweed Simposium. Bergen, Norway P Burtseva Y.V., Verigina N.S., Sova V.V., Pivkin M.V., Zvyagintseva T.N., Comparative characterization of laminarinases from the filamentous marine fungi Chaetomium indicum and Trichoderma aureviride. Abstracts of XVIII International Seaweed Simposium. Bergen, Norway P Kusaykin M.I., Alekseeva S.A., Zvyagintseva T.N. The comparative investigation of fucoidanases specificity from marine microorganisms and invertebrates Abstracts of XVIII International Seaweed Simposium. Bergen, Norway P.94 Shchipunov Yu.A., Karpenko T.Yu., Bakunina I.Yu., M.I. Kusaykin, Zvyagintseva T.N. 5.A new approach for the immobilization of seaweed polysaccharide-specific enzymes inside sol–gel-derived hybrid polysaccharides-silica nanocomposites. Abstracts of XVIII International Seaweed Simposium. Bergen, Norway. [41] P.143[41] 6. Burtseva Yu.V., Verigina N.S., Yermakova S.P., Sova V.V., Pivkin M.V., Zvyagintseva T.N. Metabolites of marine organisms as effectors of O-Glycosilhydrolases. Intern. Conf. On the arctic and north pacific. Bridges of science between north america and the russian far east. Vladivostok, P Kovalchuk S.N., Sundukova E.V., Burtseva Yu.V., Guzev K.V., Kozhemyako V.B. and Rasskazov V.A. Molecular cloning and characterization of endo-1,3--D-glucanases from marine mollusks. IUPAC Intern Conf. On Biodiversity and Natural Products: Chemistry and Medical Applicati. India, P Zaporozhets T., Zvyagintseva T., Molchanova V.,Besednova N. Induction of apoptosis in human tumor cells by of biopolmers of marine hydrobionts // The First International Symposium «Marine drugs», Qingdao, China, 2004, october

20 Устные доклады 1. Zvyagintseva T.N., Bakunina I.Yu., Sova V.V., Schevchenko N.M., Kusaykin M.I., Alekseeva S.A., Burtseva Y.V., Sundukova E.V., XVIII International Seaweed Simposium. Bergen, Norway P.142. Enzymes of marine organisms catalyzing the transformation of the brown seaweeds water soluble polysaccharides – laminarans, fucoidans and polyuronans. 2. Алексеева С.А., Кусайкин М.И., Звягинцева Т.Н.. Применение ВЭЖХ для анализа серий 1 3 и 1 6-β-D-глюкоолигосахаридов. Всероссийский симпозиум «Хроматография и хроматографические приборы», Москва, С Звягинцева Т.Н. Ферменты углеводного обмена морских организмов. Особенности функционирования в сравнении с ферментами наземного происхождения. Химия и биохимия углеводов. III Всероссийская школа-конференция. Саратов

21 1. С.А. Алексеева, И.Ю. Бакунина, О.И. Недашковская, В.В. Исаков, В.В. Михайлов, Т.Н. Звягинцева. Внутриклеточные альгинолитические ферменты морской бактерии Pseudoalteromonas citrea КММ 3297 // Биохимия М.И. Кусайкин, А.О. Чижов, С.А. Алексеева, И.Ю. Бакунина, О.И. Недашковская, В.В. Сова, Т.Н. Звягинцева, Г.Б. Еляков Сравнительное исследование специфичности фукоиданаз морских микроорганизмов и беспозвоночных // Доклады академии наук Т С Kozhemyako V. B., Rebrikov D. V., Lukyanov S. A., Bogdanova E. A., Marin A., Mazur A. K., Kovalchuk S. N., Agafonova E. V., Sova V. V., Elyakova L. A., Rasskazov V. A. Molecular cloning and characteriization of a mollusc beta -1,3-glucanase. Compar.Biochem. And Physiol., PartB N Shchipunov Yu. A., Karpenko T. Yu., Bakunina, I. Yu., Burtseva, Yu. V., Zvaygintseva T. N. A new precursor for the immobilization of enzymes inside sol–gel- derived hybrid silica nanocomposites containing polysaccharides. J. Biochem. Biophys. Meth. 2004, V. 58. P В.Я. Федорова, С.А. Романова, Т.Н. Звягинцева, Б.Г. Анненков, А.В. Реунов, Л.А Елякова. Итоги применения 1,3;1,6- -D-глюканов бурых водорослей для раннего выявления вироидной инфекции в картофеле // Сельскохозяйственная биология, С Опубликованные статьи

22 6. А.М. Урванцева, И.Ю. Бакунина, Н.Ю. Ким, В.В. Исаков, В.П. Глазунов, Т.Н. Звягинцева Выделение очищенного фукоидана из природного комплекса с полифенолами и его характеристика. Химия растительного сырья С Т.А. Кузнецова, Н.М. Шевченко, Т.Н. Звягинцева, Н.Н. Беседнова Биологическая активность фукоиданов из бурых водорослей и перспективы их применения в медицине. // Антибиотики и химиотерапия С Запорожец Т.С., Иванушко Л.А., Звягинцева Т.Н. и др. Цитокин- индуцирующая активность биополимеров морских гидробионтов // Медицинская иммунология Т С Средство, обладающее антикоагулянтным и иммунотропным действием. Н.М. Шевченко, Т.Н. Звягинцева, В.В. Исаков, Т.А. Кузнецова, Т.С. Запорожец, Н.Н. Беседнова, А.П. Момот, А.Н Мамаев. Решение о выдаче патента на изобретение /15(037359). 10. Способ комплексной переработки бурых водорослей с получением препаратов для медицины и косметологии, Шевченко Н.М., Кусайкин М.И., Урванцева А.М, Елякова Л.А., Имбс Т.И., Корниенко В.Г., Звягинцева Т.Н. Патент RU , С1, 2004,с Опубликованные статьи

23 Статьи, принятые в печать 1.М.И. Киселева, Н.М. Шевченко, Т.Н. Крупнова, Т.Н. Звягинцева. Влияние фукоиданов на развитие эмбрионов морского ежа Strongylocentrotus intermedius // Ж. эволюционная биохимия и физиология, Т С.А. Алексеева, Н.М. Шевченко, М.И. Кусайкин, Л.П. Пономоренко, В.В.Исаков, Т.Н. Звягинцева, Е.В. Лихошвай. Полисахариды диатомовых водорослей озера Байкал // Прикладная биохимия и микробиология С Н.С. Веригина, Ю.В. Бурцева, С.П. Ермакова, В.В. Сова, М.В. Пивкин, Т.Н. Звягинцева. Метаболиты морских организмов как регуляторы О-гликозилгидролаз. // Прикладная биохимия и микробиология С. ххх-ххх. 5.Tatiana N. Zvyagintseva*, Nataliya M. Shevchenko, Evgeny L. Nazarenko, Vladimir I. Gorbach, Angela M. Urvantseva, Marina I. Kiseleva, Vladimir V. Isakov. Water-soluble polysaccharides of some brown algae of the Russian Far-East. Structure and biological action of water-soluble polyuronans. J. Exp. Marine Biology and Ecology 2005, х С.ХХХ 6.M.I. Kusaykin1, A.O. Chizhov2, A.A. Grachev2, S.A. Alekseeva1, I.Yu. Bakunina1, O.I. Nedashkovskaya1, V.V. Sova1, T.N. Zvyagintseva1 A comparative study of specificity of fucoidanases from marine microorganisms and invertebrates. Hydrobiology х С.ХХХ 7.Shchipunov Yu.A., Burtseva Yu.V., Karpenko T.Yu., Shevchenko N.M., Zvyagintseva T.N. Immobilization and characterization of laminarinases (endo-1,3-β-D-glucanases) from marine mollusks in novel hybrid polysaccharide-silica nanocomposites. // Hydrobiology, х С.ХХХ 8. Yulia Burtseva, Natalia Verigina, Victoria Sova, Mikhail Pivkin, Tatiana Zvyagintseva COMPARATIVE CHARACTERIZATION OF LAMINARINASES FROM THE FILAMENTOUS MARINE FUNGI Chaetomium indicum Corda and Trichoderma aureviride Rifai. // Hydrobiology, х С.ХХХ 9. М.И. Билан, М.И. Кусайкин, А.А. Грачев, Е.А. Цветкова, Т.Н. Звягинцева, А.И. Усов. Действие ферментного препарата из морского моллюска Littorina kurila на фукоидан из бурой водоросли Fucus distichus. Биохимия Shevchenko N.M., Imbs T.I., Urvantseva A.I., Kusaykin M.I., Kornienko V.G., Zvyagintseva T.N., Elyakova L.A. Method of processing seaweed. International Publication Number WO 2005/ A 1.