48 Литература 1. Степуро И.И, Опарин А.Ю. и соавторы

Литература
1. Степуро И.И, Опарин А.Ю. и соавторы Окисление тиамина под действием диоксида азота, генерируемого ферри-формами миоглобина и гемоглобина в присутствии нитрита и пероксида водорода // Биохимия. –
2012. - Т. 77, № 1. - С. 53-70.
ОБРАЗОВАНИЕ БИОАКТИВНОГО ТРАНС-2-ГЕКСАДЕЦЕНАЛЯ
В РЕЗУЛЬТАТЕ СВОБОДНОРАДИКАЛЬНОЙ ФРАГМЕНТАЦИИ
СФИНГОЛИПИДОВ
Лисовская А.Г., Шадыро О.И., Едимечева И.П.,
Семенкова Г.Н., Дивакова Н.В.
Белорусский государственный университет, Минск, Беларусь
Сфинголипиды представляют собой класс липидов, основу которых
составляет алифатический аминоспирт сфингозин. В последние годы получены убедительные доказательства того, что сфинголипиды такие, как
церамид, сфингозин и сфингозин-1-фосфат (S1P) являются сигнальными
молекулами и регулируют процессы, ответственные за апоптоз, пролиферацию, старение и воспаление [1].
Ключевую роль в метаболизме сфинголипидов играет сфингозин-1фосфат лиаза (SPL), которая катализирует конечную стадию их катаболизма в результате расщепления сфингозин-1-фосфата до фосфата этаноламина и транс-2-гексадеценаля [2]. Ранее считалось, что SPL уводит
S1P из сфинголипидного метаболического цикла и образующиеся продукты катаболизма не проявляют активности. Однако в работе [3] показано, что транс-2-гексадеценаль обладает широким спектром биологической активности, вызывает реорганизацию клеточного цитоскелета и
индуцирует апоптоз в JNK-зависимым способом.
Важная роль транс-2-гексадеценаля в функционировании клетки
обусловливает целесообразность исследования неферментативных механизмов его образования.
В настоящей работе показана возможность реализации нового процесса свободнорадикальной фрагментации сфинголипидов, в результате
которого образуется транс-2-гексадеценаль.
При действии γ-излучения на сфингозин и сфингозилфосфорилхолин наряду с процессом дезаминирования происходит деструкция ис-
48
ходных молекул за счет образования азотцентрированных радикалов, которые далее распадаются с разрывом С-С-связей:
C13H27
C13H 27
OH
R
NH2
OH
-H2O
O
R
H
R
NH
NH2
+
C13H27
O
транс-2-гексадеценаль
Ι
O
R = OH - сфингозин, R =
- сфингозилфосфорилхолин.
O P O
(1)
N(CH3)3
O
Необходимым условием реализации реакции является наличие в исходной молекуле α,β-аминоспиртовой группировки, а также образование
такой конформации исходной молекулы, в которой формируется пятичленное переходное состояние (I), обеспечивающее распад радикалов с
разрывом двух β-связей.
В отличие от аминоспиртовых сфинголипидов их амидосодержащие
аналоги
являются
фотоактивными
соединениями
и
как
карбонилсодержащие соединения [4], поглощая УФ-излучение, подвергаются распаду по Норришу типа I с образованием азотцентрированных
радикалов. В результате реализации такого фотораспада для амидосодержащих сфинголипидов таких как церамид, сфингомиелин и галактоцереброзид, образуется транс-2-гексадеценаль по следующей схеме:
C13H27
O
hv
R
NH
R1
R = OH - церамид,
R =- O
C13H27
H
O
O
R
- R1-C=O
H
R
NH
NH2
+
C13H27
O
транс-2-гексадеценаль
O
R=
O
O P O
O
CH2OH
OH
OH галактоцереброзид.
N(CH3)3
- сфингомиелин,
(2)
OH
Известно, что HOCl вступает в реакции с аминосодержащими биомолекулами, образуя хлорамины, которые распадаясь, дают азотцентрированные радикалы [5]. Следовательно, HOCl может выступать в качестве агента, генерирующего образование азотцентрированных радикалов
сфинголипидов и дальнейшую их фрагментацию. Установлено, что при
взаимодействии лизосфинголипидов с экзогенной хлорноватистой кислотой (HOCl) и HOCl, продуцируемой в галогенирующем цикле МПО
49
происходит галогенирование исходных липидов с образованием хлораминов и накоплением транс-2-гексадеценаля:
C13H27
C13H27
HOCl
OH
R
R
NH2
R = OH - сфингозин,
O
R= O P
O
O
OH
N Cl
H
C13H27
-Cl
O
R
H
R
NH
C13H27
- сфингозилфосфорилхолин.
N(CH3)3
NH2
+
O
транс-2-гексадеценаль
(3)
В многочисленных работах было показано, что повышенная продукция HOCl при активации галогенирующего цикла МПО в организме
приводит к развитию воспалительных процессов, сердечнососудистых
заболеваний, в частности атеросклероза [6]. Следовательно, можно предположить наличие связи между HOCl-индуцированным образованием
биоактивного транс-2-гексадеценаля из сфинголипидов и развитием ряда патологических процессов.
Установленные факты свидетельствуют о существовании неферментативного образования из сфинголипидов транс-2-гексадеценаля, который обладает широким спектром биологической активности, вызывает
изменения цитоскелета клетки и участвует в регуляции апоптоза.
Литература
1. Bartke N., Hannun Y.A. Bioactive sphingolipids: metabolism and function // J. Lipid Res. – 2009. – Vol. 50. – P. S91–S96.
2. Van Veldhoven P.P. Sphingosine-1-phosphate lyase / In: Merrill AH Jr.,
Hannun YA (Eds.) // Sphingolipid Metabolism and Cell Signaling. – New
York: Academic Press. – 2000. – Vol. 311 – P. 244–254.
3. Kumar A., Byun H.-S., Bittman R., Saba J. The sphingolipid degradation
product trans-2-hexadecenal induces cytoskeletal reorganization and apoptosis
in JNK-dependent manner // Cell. Signal. – 2011. – Vol. 23. – P. 1144-1152.
4. Калверт, Дж. Фотохимия / Дж. Калверт, Дж. Питтс; под ред. Р. Ф.
Васильева. – Москва: Мир, 1968. – 671 с.
5. Kawai Y, Kiyokawa H, Kimura Y. Hypochlorous acid-derived modification
of phospholipids: characterization of aminophospholipids as regulatory molecules for lipid peroxidation // Biochemistry – 2006. – Vol. 45. – P. 1420114211.
6. Davies M.J. Myeloperoxidase-derived oxidation: mechanisms of biological
damage and its prevention // J. Clin. Biochem. Nutr. – 2011. – Vol. 48. – P. 8–
19.
50