Садовая почва содержит множество бактерий и их естественных побочных продуктов, в том числе те, которые могут помочь остановить рост опухоли. Ланкацидины — это молекулы, которые можно выделить из Strepomyces rochei, обычной почвенной бактерии. В дополнение к антимикробным свойствам тип ланкацидинов, называемый ланкацидином С, может подавлять активность опухолей в различных линиях раковых клеток, включая лейкемию, меланому, рак яичников и рак молочной железы. По данным международной исследовательской группы, ланкацидин С предлагает потенциальную основу для разработки противоопухолевых препаратов, но его структура сложна и с ней трудно манипулировать. Та же группа недавно определила, где находится противоопухолевая активность молекулы, и теперь использовала эту информацию для упрощения ланкацидина в качестве потенциальной отправной точки для разработки методов лечения.
Они опубликовали свои результаты 1 января в журнале Bioorganic & Medicinal Chemistry .
«Ланкацидины обладают потенциальными противоопухолевыми средствами, однако их структурная модификация вызывает некоторые проблемы из-за наличия сложного бициклического кольца в ланкацидиновых антибиотиках», — сказал автор статьи Кенджи Аракава, доцент Высшей школы комплексных наук о жизни Университета Хиросимы. «Структурная модификация ланкацидина С в качестве исходного соединения могла бы стать отличной отправной точкой для усиления противоопухолевой активности посредством компьютерного прогнозирования».
Исследователи предварительно оценили, как различные компоненты антибиотиков группы ланкацидинов могут способствовать его противоопухолевой активности, используя вычислительную модель , обнаружив, что структурное кольцо атомов углерода, называемое дельта-лактонным кольцом, может быть несущественным. По словам Аракавы, вывод был поразительным, поскольку способность структурно модифицировать ланкацидины была ограничена наличием дельта-лактонового кольца.
«В этом исследовании мы синтезировали ланкациклинон С, новый вариант ланкацидина С, в котором отсутствует дельта-лактоновое кольцо», — сказал Аракава. «При этом мы решили одну важную проблему структурной функции скелета ланкацидина, бициклической структуры дельта-лактонового кольца, для противоопухолевой активности».
Они использовали белок под названием Orf23 для преобразования бициклической структуры с дельта-лактонным кольцом в моноциклическую версию. Вычислительная модель предсказала, что полученный ланкациклинон С с упрощенным кольцом по-прежнему окажется цитотоксичным для раковых клеток-мишеней. Экспериментальные результаты подтвердили предсказание.
«В отличие от бициклических ланкацидинов структурно простые и гибкие моноциклические ланкацидины могут быть лучшими субстратами для дальнейшей структурной перестройки для улучшения противоопухолевой активности », — сказал Аракава.
По словам Аракавы, исследователи планируют продолжить изучение рациональной конструкции молекулярных соединений с целью создания совершенных противоопухолевых агентов.
