Upload
jillian-adriano
View
51
Download
4
Embed Size (px)
DESCRIPTION
BRASSINOSTEROIDY Rostlinné hormony Barbora Slavíková. Co jsou to brassinosteroidy (BRs) Výskyt a význam brassinosteroidů Syntéza nových analogů Testování. Brassinosteroidy - Brassinolid. přírodní rostlinné hormony ( auxiny, gibereliny, cytokininy, kys. abscisová, ethylén ) - PowerPoint PPT Presentation
Citation preview
BRASSINOSTEROIDYRostlinné hormony
Barbora Slavíková
• Co jsou to brassinosteroidy (BRs)
• Výskyt a význam brassinosteroidů
• Syntéza nových analogů
• Testování
Brassinosteroidy - Brassinolid• přírodní rostlinné hormony (auxiny, gibereliny, cytokininy, kys.
abscisová, ethylén)
• výskyt v přírodě v rostlinách ve velmi malém množství
• Brassinolid (Bl)- objeven v pylových zrnech řepky(Brassica napus) v roce 1979
• (22R,23R,24S)-2,3,22,23-tetrahydroxy-24-methyl-7oxa-7a-homo-5-cholestan-6-on
O
HO
HOH
O
OH
OH
Význam brassinosteroidů• Účinky podporující růst rostlin (růst a dělení buněk, indukují
kvetení, zrání plodů, klíčení semen, mají vliv na fotosyntezu…)
• Protistresové účinky (zvyšují odolnost rostlin vůči abiotickým a biotickým stresům-sucho, chlad, pesticidy, sůl, nemoci, škůdci…)
BRs působí prostřednictvímpřenosu signálu přes receptor lokalizovaný na buněčné membráně.
huseníček (Arabidopsis thaliana)identifikován první gen pro receptory rostlinných BRs
Proč syntetizovat analoga brassinolidu
• Syntéza epibrassinolidu – obdobná účinnost (5 mg cca 90 $)
• Studium vztahu mezi strukturou a aktivitou • Hledání strukturně podobných účinných sloučenin,
metabolicky stabilnějších a levnějších• Počítačové modelování – jak zacílit syntézu
Řešení
• Izolace Bl neefektivní (40 kg pylu 10 mg)
• Syntéza Bl složitá, neefektivní (‹1 %)• Metabolická nestabilita
O
HO
HOH
O
OH
OH
Syntéza epibrassinolidu
HO HOHO TosO
TosO
OHOO
Li tosylchlorid
+
CH3COOKJonesovoLiBr
ethylamin
O
HO
HOO
HO
HO
HO
HO O
HO
HO O
+
OsO4
èinidlo
+Bayer-
Villiger+
ergosterol
OH
HO
OH
HO
O O
H H
H
H H H H
O
OH
HO
HO
Počítačové modelování
Program MOEQSAR-Quantitative Structure-Activity Relationships
QSAR- analýza- odhad vlastností a osudu org. sloučenin v prostředí, účinku sloučenin na živé organismy…
Porovnání struktur
O
O
HO
HO
H
AO
O
HO
HHO
B
A
B
GRID mapy
Cíl práce
Syntéza brassinosteroidů se zvýšenou metabolickou stabilitou
-zablokování poloh metabolické deaktivace (A-kruh, postranní řetězec…) zavedením fluoru do molekuly
O
HO
HOH
O
OH
OH
A B
C D
Syntéza analogů brassinosteroidů
AcO
O
AcO
R
1. R = OH2. R = OAc
AcO
OAc
BrOH
AcO
OAc
OAcO
OAc
FOH
AcO
OAc
FO
HO
OAc
FO
OAc
FO
HO HO
OH
FO
3
456
7 89
1. NaBH4
2. Ac2O
BrOH
1.KOH, MeOH2.Ac2O
HF pyridinJones r.
K2CO3, MeOH
1. MesCl2.NaNO2
HCl, MeOH
Syntéza analogů brassinosteroidů
F
OAc
FO
OAc
FO
HO F
OH
FO
5 6 7
OAc
FO
OAc
FO
HO HO
R
FO
1 2 3. R = OAc4. R = OH
HO
1.MesCl2. kolidin
OsO4
DAST HCl, MeOH
Syntéza analogů brassinosteroidůCH2OH
O O
CHO
O O
O O O
Dess-Martinreagent MePPh3Br
n-BuLi
p-TsOH
COOMe
O O
LiAlH4
2 3 4
56
Rf+
Hoveyda-Grubbs2nd gen. cat.
O
Rf
8a, Rf = n-C6F13
8b, Rf = n-C3F7
8c, Rf = i-C3F7
10a, Rf = n-C6F13
10b, Rf = n-C3F7
10c, Rf = i-C3F7
OsO4 (15 mol%)
O
Rf
HO
HO
OH
HO
9a, Rf = n-C6F13, 19%O
Rf
HO
HOor
11a, Rf = n-C6F13
11b, Rf = n-C3F7
11c, Rf = i-C3F7
O
HO
OH
RfHO
HOO
1. CF3COOOH
7a, Rf = n-C6F13
7b, Rf = n-C3F7
7c, Rf = i-C3F7
2. HPLC
COOH
1HO
NMO
H H
H H H
Testování účinnosti látek• Brassinolidní aktivita
– Test na druhém internodu fazole– Test na stéblu rýže
– Polní testy
• Protinádorové aktivity
• Test vazby na GABAA receptor
Test na druhém internodu fazole
Test na druhém internodu fazole
Test na stéblu rýže
Čína: použití do tabáku, cukrové třtiny, řepky, čaje a k ošetření ovocných stromů.Rusko: ošetření brambor, rajčat, okurky, pepře a ječmeneU nás testy na pšenici, sóje, lupině, řepce, chmelu, hrachu, kukuřici…
Polní testyBRs zvyšují výnos kulturních plodin zvláště v nepříznivých podmínkách, jsou přirozené pro rostliny, chrání životní prostředí
(2 x 10-11 mol.l-1, cca 20 mg na ha)Sledování: hmotnost sušiny, délka stébla, délka klasu, počet odnoží, množství a složení semen, hořčiny, cukernatost, obsah chlorofylu,
Protinádorová aktivita
Calcein (acetoxymethoxy) AM-• indikátor životnosti buněk (díky vysokému záchytu v
živých buňkách a silné fluorescenci)• rozpustný v DMSO
• buněčné linie (leukémie, karcinom prsu…)
Výsledky testování látek na druhém internodu fazole
HO
OH
FO
F
OH
FO
HO
OH
FO
HO
4a, Rf = n-C6F13
4b, Rf = n-C3F7
4c, Rf = i-C3F7O
HO
OH
Rf
HO
HO
OH
1
2
3
Testovaná látkaRozdíl délky růstu v mm
(koncentrace 10-10 mol . L-1)
24-epiBR 54
1 43,4±0,9
2 19,5±4,9
3 18,42,3
4a 3,1±5,7
4b 11±1,1
4c 0,9±3,7
Výsledky testování látek na druhém internodu fazole
Conc. Mol.L-1 1
Kontrola Rozdíl v mm
1,00E-07 21,928571 20,5 1,428571
1,00E-10 63,928571 20,5 43,42857
1,00E-12 34,785714 20,5 14,28571
Výsledky testování látek na protinádorovou aktivitu (IC50)
HO
OH
FO
F
OH
FO
HO
OH
FO
HO
4a, Rf = n-C6F13
4b, Rf = n-C3F7
4c, Rf = i-C3F7
O
HO
OH
Rf
HO
HO
OH
1
2
3
Testovaná látka CEMa (M) MCF 7b (M)
28-homocastasteron 13±2,8 >50
1 >50 >50
2 >50 >50
3 >50 >50
4a >50 >50
4b 35,3±1,6 48,2±0,6
4c >50 >50
a T-lymphoblastic leukemia cell line CEM
bBreast carcinome cell lines MCF-7
Výsledky testování látek ve vazbě na GABAA receptor
4a, Rf = n-C6F13
4b, Rf = n-C3F7
4c, Rf = i-C3F7
O
HO
OH
Rf
HO
HO
OH
HO
allopregnanolone
O
H
Testovaná látka[35S]-TBPS (%)
100nMImax(%) IC50 (nM)
allopregnanolone 56,2±6,0 79 80
4a 47,2±15,1 57,9 900
4b 95,1±14,8
4c 56.6±14.6 59,4 100
koncentrace od 1 nM do 10 μM()
LiteraturaSlavíková B. et al. J. Med. Chem., 2008, 51 (13), pp 3979–3984
Eignerová B. et al. J. Med. Chem., 2009, 52 (18), pp 5753–5757
Šíša M. et al. Steroids 72 ( 2007 ) 740–750
Poděkovánímedicinální steroidy, ÚOCHB Praha
laboratoř růst. regulátorů, PřF ÚP a ÚEB AV ČR, Olomouc , Dr. Oklešťková
Universitat Ramon Llull, Barcelona
Psychiatrické Centrum, Praha- Dr.Krištofíková
Děkuji za pozornost