Preview

Учёные записки Первого Санкт-Петербургского государственного медицинского университета имени академика И. П. Павлова

Расширенный поиск

Цитотоксичность леканоровой кислоты, выделенной из лишайника Parmotrema tinctorium

https://doi.org/10.24884/1607-4181-2025-32-4-103-115

Аннотация

Широко распространённый на территории России лишайник Parmotrema tinctorium (Despr. ex Nyl.) Hale накапливает в сердцевинном слое таллома орцинольный депсид ­– леканоровую кислоту, потенциально обладающей биологической активностью. В настоящем исследовании мы выделили и охарактеризовали леканоровую кислоту и оценили ее цитотоксические свойства. Структура леканоровой кислоты была подтверждена на основе спектральных данных (ЯМР, МС и ИК). Цитотоксическая активность выделенных соединений была оценена в отношении раковых (Panc-1, A549, Т98G, HeLa) и нормальной (HEK293) линий клеток человека с помощью МТТ-теста. Показано, что леканоровая кислота проявила умеренную цитотоксичность в отношении линии карциномы шейки матки HeLa со значениями IC50 = 121 мкмоль. Результаты проведенного докинга и молекулярного моделирования указывают на потенциальное связывание леканоровой кислоты с белками AKT1 и PI3Kα. Эти результаты подчеркивают потенциал лишайникового депсида, в качестве источника противораковых препаратов и требуют дальнейшего изучения механизмов его действия.

Об авторах

И. А. Прокопьев
Ботанический институт им. В. Л. Комарова РАН; Российский научный центр радиологии и хирургических технологий имени академика A. M. Гранова
Россия

Прокопьев Илья Андреевич, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник

197022, Санкт-Петербург, ул. Профессора Попова, д. 2;

197758, Санкт-Петербург, поселок Песочный, ул. Ленинградская, д. 70


Конфликт интересов:

Авторы заявили об отсутствии конфликта интересов.



А. Г. Минасян
Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет имени академика И. П. Павлова
Россия

Минасян Арман Гаврушевич, соискатель кафедры общей и биоорганической химии

197022, Санкт-Петербург, ул. Льва толстого, д. 6-8


Конфликт интересов:

Авторы заявили об отсутствии конфликта интересов.



О. С. Шемчук
Российский научный центр радиологии и хирургических технологий имени академика A. M. Гранова; Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет имени академика И. П. Павлова
Россия

Шемчук Ольга Сергеевна, аспирант, специалист по учебно-методической работе кафедры общей и биоорганической химии; научный сотрудник отдела фундаментальных исследований

197758, Санкт-Петербург, поселок Песочный, ул. Ленинградская, д. 70;

197022, Санкт-Петербург, ул. Льва толстого, д. 6-8


Конфликт интересов:

Авторы заявили об отсутствии конфликта интересов.



Н. В. Петухова
Российский научный центр радиологии и хирургических технологий имени академика A. M. Гранова; Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет имени академика И. П. Павлова
Россия

Петухова Наталья Витальевна, кандидат биологических наук, доцент кафедры общей и биоорганической химии

197758, Санкт-Петербург, поселок Песочный, ул. Ленинградская, д. 70;

197022, Санкт-Петербург, ул. Льва толстого, д. 6-8


Конфликт интересов:

Авторы заявили об отсутствии конфликта интересов.



У. А. Кременецкая
Санкт-Петербургский государственный университет
Россия

Кременецкая Ульяна ОТЧЕСТВО, студент биологического факультета

199034, Санкт-Петербург, Университетская набережная, д. 7-9


Конфликт интересов:

Авторы заявили об отсутствии конфликта интересов.



О. В. Миколайчук
Российский научный центр радиологии и хирургических технологий имени академика A. M. Гранова
Россия

Миколайчук Ольга Владиславовна, кандидат химических наук, старший научный сотрудник отдела фундаментальных исследований

197758, Санкт-Петербург, поселок Песочный, ул. Ленинградская, д. 70


Конфликт интересов:

Авторы заявили об отсутствии конфликта интересов.



О. Е. Молчанов
Российский научный центр радиологии и хирургических технологий имени академика A. M. Гранова
Россия

Молчанов Олег Евгеньевич, доктор медицинских наук, руководитель отдела фундаментальных исследований

197758, Санкт-Петербург, поселок Песочный, ул. Ленинградская, д. 70


Конфликт интересов:

Авторы заявили об отсутствии конфликта интересов.



Д. Н. Майстренко
Российский научный центр радиологии и хирургических технологий имени академика A. M. Гранова
Россия

Майстренко Дмитрий Николаевич, доктор медицинских наук, директор

197758, Санкт-Петербург, поселок Песочный, ул. Ленинградская, д. 70


Конфликт интересов:

Авторы заявили об отсутствии конфликта интересов.



К. Н. Семенов
Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет имени академика И. П. Павлова; Санкт-Петербургский государственный университет
Россия

Семёнов Константин Николаевич, доктор химических наук, профессор, зав. кафедрой общей и биоорганической химии

197022, Санкт-Петербург, ул. Льва толстого, д. 6-8;

199034, Санкт-Петербург, Университетская набережная, д. 7-9


Конфликт интересов:

Авторы заявили об отсутствии конфликта интересов.



В. В. Шаройко
Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет имени академика И. П. Павлова; Санкт-Петербургский государственный университет
Россия

Шаройко Владимир Владимирович, доктор биологических наук, профессор кафедры общей и биоорганической химии

197022, Санкт-Петербург, ул. Льва толстого, д. 6-8;

199034, Санкт-Петербург, Университетская набережная, д. 7-9


Конфликт интересов:

Авторы заявили об отсутствии конфликта интересов.



Список литературы

1. Molnár K., Farkas E. Current Results on Biological Activities of Lichen Secondary Metabolites: a Review // Zeitschrift für Naturforschung C. – 2010. – Vol. 65, № 3–4. – P. 157–173.

2. Elix J. A., Stocker-Wörgötter E. Biochemistry and secondary metabolites // Lichen Biology, Second Edition. – Cambridge University Press, 2008. – P. 104–133.

3. Calcott M. J., Ackerley D. F., Knight A. et al. Secondary metabolism in the lichen symbiosis // Chem Soc Rev. – 2018. – Vol. 47, № 5. – P. 1730–1760.

4. Elix J. A. A catalogue of standardized chromatographic data and biosynthetic relationships for lichen substances. – Canberra, 2022.

5. Ureña-Vacas I., González-Burgos E., Divakar P. K. et al. Lichen Depsides and Tridepsides: Progress in Pharmacological Approaches // Journal of Fungi. – 2023. – Vol. 9. – P. 116.

6. Furmanek Ł., Czarnota P., Seaward M. R. D. The effect of lichen secondary metabolites on Aspergillus fungi // Arch Microbiol. – 2022. – Vol. 204, № 1. – P. 100.

7. Ibrahim S. R. M., Sirwi A., Eid B. G. et al. Fungal Depsides – Naturally Inspiring Molecules: Biosynthesis, Structural Characterization, and Biological Activities // Metabolites. – 2021. – Vol. 11, № 10. – P. 683.

8. Прокопьев И. А., Кременецкая У. А., Шемчук О. С. и др. Цитотоксическая и цитостатическся активность орциноловых депсидов лишайников // Учёные записки Первого Санкт-Петербургского государственного медицинского университета имени академика И. П. Павлова. – 2024. – Т. 31, № 3. – С. 26–35. https://doi.org/10.24884/1607-4181-2024-31-3-26-35.

9. Вайнштейн Е. А., Равинская А. П., Шапиро И. А. Справочное пособие по хемотаксономии лишайников. – Л., 1990. – 152 с.

10. Ahmann G. B., Mathey A. Lecanoric Acid and Some Constituents of Parmelia tinctorum and Pseudevernia intensa // The Bryologist. – 1967. – Vol. 70, № 1. – P. 93.

11. Bungartz F., Spielmann A. A. The genus Parmotrema (Parmeliaceae, lecanoromycetes) in the Galapagos Islands // Plant and Fungal Systematics. – 2019. – Vol. 64, № 2. – P. 173–231.

12. Bogo D., de Matos M. F., Honda N. K. et al. In vitro Antitumour Activity of Orsellinates // Zeitschrift für Naturforschung C. – 2010. – Vol. 65, № 1–2. – P. 43–48.

13. Roser L. A., Erkoc P., Ingelfinger R. et al. Lecanoric acid mediates anti-proliferative effects by an M phase arrest in colon cancer cells // Biomedicine & Pharmacotherapy. – 2022. – Vol. 148. – P. 112734.

14. Ristić S., Ranković B., Kosanić M. et al. Phytochemical study and antioxidant, antimicrobial and anticancer activities of Melanelia subaurifera and Melanelia fuliginosa lichens // J Food Sci Technol. – 2016. – Vol. 53, № 6. – P. 2804–2816.

15. Mikolaichuk O. V., Popova E. A., Protas A. V. et al. A cytostatic drug from the class of triazine derivatives: Its properties in aqueous solutions, cytotoxicity, and therapeutic activity // Journal of Molecular Liquids. – 2022. – Vol. 356. – P. 119043.

16. Xie Y., Qi Y., Zhang Y. et al. Regulation of angiogenic factors by the PI3K/Akt pathway in A549 lung cancer cells under hypoxic conditions // Oncol Lett. – 2017. – Vol. 13, № 5. – P. 2909. https://doi.org/10.3892/OL.2017.5811.

17. Chen X., Liao J., Lu Y. B. et al. Activation of the PI3K/ Akt pathway mediates bone morphogenetic protein 2-induced invasion of pancreatic cancer cells Panc-1 // Pathology and Oncology Research. – 2011. – Vol. 17, № 2. – P. 257–261. https://doi.org/10.1007/S12253-010-9307-1.

18. Chang H., Li X., Cai Q. et al. The PI3K/Akt/mTOR pathway is involved in CVB3-induced autophagy of HeLa cells // Int J Mol Med. – 2017. – Vol. 40, № 1. – P. 182. https://doi.org/10.3892/IJMM.2017.3008.

19. Edwards S. R., Wandless T. J. The rapamycin-binding domain of the protein kinase mammalian target of rapamycin is a destabilizing domain // Journal of Biological Chemistry. – 2007. – Vol. 282, № 18. – P. 13395–13401. https://doi.org/10.1074/JBC.M700498200.

20. Sharoyko V. V., Shemchuk O. S., Meshcheriakov A. A. et al. Biocompatibility, antioxidant activity and collagen photoprotection properties of C60 fullerene adduct with L-methionine // Nanomedicine. – 2022. – Vol. 40. – P. 102500. https://doi.org/10.1016/J.NANO.2021.102500.

21. Shaw A. L., Parson M. A. H., Truebestein L. et al. ATP-competitive and allosteric inhibitors induce differential conformational changes at the autoinhibitory interface of Akt1 // Structure. – 2023. – Vol. 31, № 3. – P. 343–354. e3. https://doi.org/10.1016/j.str.2023.01.007.

22. Madhavi Sastry G., Adzhigirey M., Day T. et al. Protein and ligand preparation: Parameters, protocols, and influence on virtual screening enrichments // J Comput Aided Mol Des. – 2013. – Vol. 27, № 3. – P. 221–234. https://doi. org/10.1007/S10822-013-9644-8.

23. Jacobson M. P., Friesner R. A., Xiang Z., Honig B. On the role of the crystal environment in determining protein side-chain conformations // J Mol Biol. – 2002. – Vol. 320, № 3. – P. 597–608. https://doi.org/10.1016/S0022- 2836(02)00470-9.

24. Jacobson M. P., Pincus D. L., Rapp C. S. et al. A hierarchical approach to all-atom protein loop prediction // Proteins: Structure, Function, and Bioinformatics. – 2004. – Vol. 55, № 2. – P. 351–367. https://doi.org/10.1002/PROT.10613.

25. Greenwood J. R., Calkins D., Sullivan A. P., Shelley J. C. Towards the comprehensive, rapid, and accurate prediction of the favorable tautomeric states of drug-like molecules in aqueous solution // J Comput Aided Mol Des. – 2010. – Vol. 24, № 6–7. – P. 591–604. https://doi.org/10.1007/S10822-010-9349-1.

26. Davies B. R., Greenwood H., Dudley P. et al. Preclinical pharmacology of AZD5363, an inhibitor of AKT: Pharmacodynamics, antitumor activity, and correlation of monotherapy activity with genetic background // Mol Cancer Ther. – 2012. – Vol. 11, № 4. – P. 873–887. https://doi.org/10.1158/1535-7163.MCT-11-0824-T.

27. Hirai H., Sootome H., Nakatsuru Y. et al. MK-2206, an allosteric akt inhibitor, enhances antitumor efficacy by standard chemotherapeutic agents or molecular targeted drugs in vitro and in vivo // Mol Cancer Ther. – 2010. – Vol. 9, № 7. – P. 1956–1967. https://doi.org/10.1158/1535-7163.MCT-09-1012.

28. Wu W. I., Voegtli W. C., Sturgis H. L. et al. Crystal Structure of Human AKT1 with an Allosteric Inhibitor Reveals a New Mode of Kinase Inhibition // PLoS One. – 2010. – Vol. 5, № 9. – P. e12913. https://doi.org/10.1371/JOURNAL.PONE.0012913.

29. Lu C., Wu C., Ghoreishi D. et al. OPLS4: Improving force field accuracy on challenging regimes of chemical space // J Chem Theory Comput. – 2021. – Vol. 17, № 7. – P. 4291–4300. https://doi.org/10.1021/ACS.JCTC.1C00302/SUPPL_FILE/CT1C00302_SI_002.ZIP.

30. Sherman W., Day T., Jacobson M. P. et al. Novel procedure for modeling ligand/receptor induced fit effects // J Med Chem. – 2006. – Vol. 49, № 2. – P. 534–553. https://doi.org/10.1021/JM050540C/SUPPL_FILE/JM050540CSI20051104_093318.PDF.

31. Lyne P. D., Lamb M. L., Saeh J. C. Accurate prediction of the relative potencies of members of a series of kinase inhibitors using molecular docking and MM-GBSA scoring // J Med Chem. – 2006. – Vol. 49, № 16. – P. 4805–4808. https://doi.org/10.1021/JM060522A/SUPPL_FILE/JM060522ASI20060503_061009.PDF.

32. Greenidge P. A., Kramer C., Mozziconacci J. C., Wolf R. M. MM/GBSA binding energy prediction on the PDBbind data set: Successes, failures, and directions for further improvement // J Chem Inf Model. – 2013. – Vol. 53, № 1. – P. 201–209. https://doi.org/10.1021/CI300425V/SUPPL_FILE/CI300425V_SI_001.PDF.

33. Rajendran K., Poornima S., Ponnusamy P. Antimicrobial and Antiproliferative Activities of Depside Compound Isolated from the Mycobiont Culture of Parmotrema austrosinense (Zahlbr.) Hale // J Pure Appl Microbiol. – 2020. – Vol. 14, № 4. – P. 2525–2541. https://doi.org/10.22207/JPAM.14.4.29.

34. Semenov K. N., Prokopiev I. A., Petukhova N. V. et al. Atranorin Is a Novel Potential Candidate Drug for Treating Myelodysplastic Syndrome // Journal of Molecular Liquids. – 2024. – Vol. 413. – P. 125743. https://doi.org/10.1016/j.molliq.2024.125743.

35. Lipinski C. A., Lombardo F., Dominy B. W., Feeney P. J. Experimental and Computational Approaches to Estimate Solubility and Permeability in Drug Discovery and DevelDevelopment Settings // Advanced Drug Delivery Reviews. – 1997. – Vol. 23. – P. 3–25. https://doi.org/10.1016/S0169-409X(96)00423-1.

36. Kotova E. A., Antonenko Y. N. Fifty Years of Research on Protonophores: Mitochondrial Uncoupling As a Basis for Therapeutic Action // Acta Naturae. – 2022. – Vol. 14, № 1. – P. 4–13. https://doi.org/10.32607/actanaturae.11610.

37. Abo-Khatwa A. N., Al-Robai A. A., Al-Jawhari D. A. Lichen Acids as Uncouplers of Oxidative Phosphorylation of Mouse-Liver Mitochondria // Nat Toxins. – 1996. – Vol. 4, № 2. – P. 96–102. https://doi.org/10.1002/19960402nt7.


Рецензия

Для цитирования:


Прокопьев И.А., Минасян А.Г., Шемчук О.С., Петухова Н.В., Кременецкая У.А., Миколайчук О.В., Молчанов О.Е., Майстренко Д.Н., Семенов К.Н., Шаройко В.В. Цитотоксичность леканоровой кислоты, выделенной из лишайника Parmotrema tinctorium. Учёные записки Первого Санкт-Петербургского государственного медицинского университета имени академика И. П. Павлова. 2025;32(4):103-115. https://doi.org/10.24884/1607-4181-2025-32-4-103-115

For citation:


Prokopyev I.A., Minasyan A.G., Shemchuk O.S., Petukhova N.V., Kremenetskaya U.A., Mikolaichuk O.V., Molchanov O.E., Maistrenko D.N., Semenov K.N., Sharoyko V.V. Cytotoxicity of lecanoric acid isolated from the lichen Parmotrema tinctorium. The Scientific Notes of the Pavlov University. 2025;32(4):103-115. (In Russ.) https://doi.org/10.24884/1607-4181-2025-32-4-103-115

Просмотров: 54

JATS XML


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1607-4181 (Print)
ISSN 2541-8807 (Online)