Отзыв на автореферат 4 (Структурные и каталитические свойства ферментов перекисного окисления липидов – 1215-липоксигеназ)

отзыв на автореферат диссертации Иванова Игоря Владимировича. представленной на соискание ученой степени доктора химических наук на тему "Отуктурные н ка галитические своЙства ферментов церекнсного окнсления лннидов — 12'15- липоксигеназ'. Работа делится иа две части. Первая - химическая (получение субстрагов и ингнбнторов). Вторая - биологическая (исследованне стуктурных и казализичсскнх свойс1.в ферментов перекисного окисления липидов — 12П 5-1Н1поксигсназ). Важность н акзуальность этих исследований очевидна. И'.юферменты, а имсино ! 2- и 15- лнпокснгеназы (1.0Х), и нх продукты принимают участие в процессах возникновения и развития атеросклероза.

дифференциации клеток и их метастазирования. а 1ак жс Восналсния жн)юВОЙ ткани и ВОзннкновсния резистснтности к инсулину. Хл1О 1свая роль лнпокснгсназ В патогснсзс Воспалнтсльных н гипсрпролнфсратиВных заболеваний сделала их потенциальной мишенью при лечении ряда заболеваний. 11отгому на протяжении последних 20 лет были предприняты многочисленные попытки создания препаратов па основе ннгибнторов бносннтеза оксилнпинов. Целью настоящей работь1 оыло создание концснзуально НОВОЙ струк1у(зно-кпнс~ ичсскои' модели, в основу которой азложсн динамический характер взаимодействия зто1тэ фермента.

как с субстратом- полииеиасыщенными жирными кислотами (ПИЖК), так и со вторым кнеявным лигандомя - кислородом В условиях коиформацнонной подвижности белковой матрицы как ключевого элемента, определяющего взаимосвязь структура-функция. Обобньзкнцим звеном в рамках поставленных задач явились исследования в области внутри- и мсжмолскулярной организации 12/154,ОХ кролика в водном растворе, в том числе, в присутствии лиганда. В результате проведенной Ивановым И.В. работы удалось разработать расширенную кинетическую модель липоксигеназной реакции, которая предполагает учзс1'ис мОлск\ля)икы'О кнслОрода В процессах акзз1Вацни фс(эмеп'щ. Им такжс прсдлОжс1П! модель. описываннпая механизм транспорта кислорода в 12/15-1.0Х кролика.

О применением стратегии направленного мутагенеза и использования самых современных методов (малоу1зювого рентгеновского рассеяния, кругового днхроизма и динамической флуоресцснции) Ивановым И.В. изучено взаимодействие между М-терминальным доменом и каталитичсской субъедииицей и показана роль междоменного взаимодействия в структуре фермента. Также впервые бьиа показана роль аллостерического зффсктора- (13Й.97„127)-13-!и!1ро(перо)ксиоктадека-9„12-дисновой кислоты, в качестве молекулярного трип ера.

который сдвигает динамическое равновесие в ряду мщк!Мер-- ли мер между молекулами фермента в водной среде в сторону образования переходи!но ;и!х!срнОГО комплскса. Кроме ТОГО при использойаиии мстодОВ молску!1Ярной динамики и компьютерного моделирования Ивановым И.В. показана стабильность переходных димсрных комплексов 12Л 5-!.О)( кролика в присутствии связанного субстрата (арахндоновой кислоты). Предложена новая структурная модель липоксигеназ!юго катализа. которая предусматривает образование переходных димеров фермента в качестве каталитически активной единицы на предкаталнтической стадии. Приведенные вьнпс достижения диссертанта являются основой для формирования сзра!с!ии поиска нОВых потенциальных антиате(юсклсротическнх и противовоспалительных лекарственных препаратов.

Добит~ел та~и~ результатов о~азало~ь во~~ожным, лишь ~вля~сь Хи~~~оморгаником С~М~Й Вь|СОКОЙ квалификации. Толь~о подготовленный в !'о!".Сийской научной школе специалист смог освоить все тонкости синтеза сложных биологически активных соединений, необходимых для проведения данного исследования. Ивановым И.13, впервые разработана стратегия синтеза природных (Н1Й194)гндроксилированных производных арахндоновои кислоть1, которая обеспечивает возможность вых~д~ к целому ряд) новых перспективных соединений. Гндрокснлнрованные производные арахидоновой кислоты впервые были получены на основе полного химического синтеза с применением полиапетилснового подхода. Лцетнленовая связь служит удобным предшественником (7)- двойной связи, а методы, разработанные в Применении к синтезу природных нолиненасыщенных структур и лежащие в основе построения полни!етнлсновой пепи (кросс-сочетание пропаргильных ппогенидов с и-ацетиленовыми соединениями).

обсспсчива!от возможность создания системы двойных связей требуемой конфигурации с одновременным введением функциональных группировок. Особым преимуществом предложенного метода является возможность введения радиоактивной метки на конечных сщдиях синтеза. и тем самым минимизировать количество манипуляций с радиоактивно- мечеными соединениями. И ходе работ. связанных с восстановлением тройных связей до двойных, Ивановым И.13. установлено.

что, во-первых, бензоаты (Ойя) в непосредственной близости от тройной связи препятствуют каталитическому восстановлению последней. 13о-втор! 1х, показана устойчивость региоизомерных вторичных азидопроизводнь!х арахндоповой кнсло1ы в условиях каталитического восстановления на катализаторе ЛИИП11ара в апротонных растворителях, что тоже является очень интересным моментом в данной диссертации. Также им предложен дизайн и Осуществлен синтез новых зондов активного центра 12Н 5-1.ОХ кролика па основе региоизомерных производных арахилоновой кислоты в качестве фотоаффинпых маркеров, а так ~ке ингибиторов липоксигсназ.

О целью изучения механизмов взаимодействия в ряду 12Н 5-И)Х-лиганд было получено пять новых соединений. сходных с известными ингибиторами 5-1.0Х и 12)15-!.ОХ (целутоном. «бселеном и салициловой кислотой). Синтезированные соединения, содержащие связи типа бе-)9. БС-О, помимо связывания с активным центром фермента (прямое ингнбирукнцее действие)., об~вдали также редокс-потенцначом и.

Следовнгельпо. могли оказывать непосредственное воздействие на степень окисления каталитического железа, восстанатгливая фермент в его неактивную Ге -форму, И последнее, что, на наш взгляд, является законной гордости любого синтетиказто возможность получения соединений с заданной конфигурацией асимметрического центра.

В данной работе такого эффекта добивались при исгюльзованни как исходных соединений с заданной конфигурацией асимметрического центра, так и за счет прспаративного разделения конечных рацемических продуктов на оптически активные изомеры. Например, энантиамеры метиловых эфиров 16-НЕ1'Е и его 14,! 5-дсгидроаналога получали разделением рацемических смесей с использованием хирально-фазовой ВЭЖХ. Час~нтабнрование хроматографической методики позволяло в1 |делит1 оптически чистые нщнпюмеры 16-НЕ'1'Е (оптическая чистота >99;4) в количестве нескольких десятков миллиграмм. Конфигурацию асимметрической НОч руины подтверждали измерением угла оптического вращения с последующим сравнением экспериментальных данных с литературными, а также с использованием других подходов, Выводы: Итогом проведенной научно-исследовательской работы яви~ос~ создание новой структурно-кинетической, динамической модели лнпоксигеназого катализа.

предусматривающей участие двух нековалентно связанных молекул фермента В форме переходного димера. в котором одна из молекул является аллостерической регуляторной единицей. Сформирована основа для формирования стратегии поиска новых 1!Отенциалы1ых аитиатсросклсротических и нротивОВОспалитсльных лекарстВснных препаратов.

Предложена междисциплинариая платформа для изучении организации и функционирования биологических макромолекул в растворе. Получить такие результаты оказалось, возможным лишь синтезом необходимого набора полиненасыщснных зондов, ингибнторов. маркеров, сложного строения, в том числе меченных тритием илн имщощнх за данну ю конфигурацию аснмметричсских цсн г!юВ. ! аким образом, диссертация Иванова Игоря Владимировича 'Стуктуриые и каталнтичсские свойства ферментов нерекисного окисления анпилов — ! 2Л 5- лицоксигейаз"', представленная на соискание ученой стенеци доктора химических наук, йо акгуальйостй, научной новизне н цракгической значймостй соответствуег треоованиям.

нрсдьявлясмым ВАК России к докторским диссертациям, а ее автор Иванов Игорь Владймйровйч заеду®навет црисузкденйя искомой стенейй доктора хймйческйх йаук но специальности 02.00.10 — биоорганнческая химия. Зав. ОХФАВ ИМГ РАН ~~т: Доктор химических наук, академик РАН, Д~~~~ ясоецовН Ф/ Ведущий науч. согр. ОХФАВ ИМГ РАН Доктор химических наук 'Шевченко ВХ12 Подпись Мясоедова Н.Ф Заверяю Ученый секретарь ИМГ Кандидат биологически /Андреева Л,ЕУ .