Preview

Известия Национальной академии наук Беларуси. Серия химических наук

Расширенный поиск

Многоцелевые биореакторы на основе фосфолиполиза

https://doi.org/10.29235/1561-8331-2020-56-4-494-512

Полный текст:

Аннотация

Представлен обзор основных экспериментальных результатов в области новых направлений (энзимо-терапия и энзимодиагностика) практического использования ферментативного гидролиза фосфолипидов (фосфолиполиза), нарушение которого приводит к развитию ряда социально опасных заболеваний: онкологических, сердечнососудистых, инфекционных, воспалительных и т. д. Разработан ряд многоцелевых биореакторов на основе использования ферментов фосфолипаз А2 (ФЛА2), принимающих участие в фосфолиполизе: одноферментные нанореакторы ФЛА2-лиганд и сопряженные биферментные нанореакторы; ФЛА2-гемоглобин; ФЛА2-миоглобин; ФЛА2-цитохром Р-450 (CYP2B4) и ФЛА2- цитохром Р-450 (CYP3A4).

Об авторе

Н. М. Литвинко
Институт биоорганической химии, Национальная академия наук Беларуси
Россия

Литвинко Наталья Михайловна - доктор химических наук, доцент, заведующий лабораторией.

Ул. Акад. В. Ф. Купревича, 5/2, 220141, Минск



Список литературы

1. Mouchlis, V. D. Phospholipase A2 catalysis and lipid mediator lipidomics / V. D. Mouchlis, E. A. Dennis // BBA - Molecular and Cell Biology of Lipids. - 2019. - Vol. 1864, N 6. - P. 766-771 https://https://doi.org/10.1016/j.bbalip.2018.08.010

2. Kita, Y. Cytosolic phospholipase A2 and lysophospholipid acyltransferases / Y. Kita, H. Shindou, T. Shimizu // BBA -Molecular and Cell Biology of Lipids. - 2019. - Vol. 1864, N 6. - P. 838-845. https://doi.org/10.1016Zj.bbalip.2018.08.006.

3. Kono, N. Platelet-activating factor acetylhydrolases: An overview and update / N. Kono, H. Arai // BBA - Molecular and Cell Biology of Lipid. - 2019. - Vol. 1864, N 6. - P. 922-931. https://doi.org/10.1016/j.bbalip.2018.07.006

4. Murakami, M. Group IID, IIE, IIF and III secreted phospholipase A2s / M. Murakami, Y. Taketomi, K. Yamamoto // BBA - Molecular and Cell Biology of Lipids. - 2019. - Vol. 1864, N 6. - P. 803-818. https://https://doi.org/10.1016/j.bbalip.2018.08.014

5. Murakami, M. Novel functions of phospholipase A2s: Overview / M. Murakami // BBA - Molecular and Cell Biology of Lipids. - 2019. - Vol. 1864, N 6. - P. 763-765. https://doi.org/10.1016/j.bbalip.2019.02.005

6. Hirabayashi, T. The role of PNPLA1 in ro-O-acylceramide synthesis and skin barrier function Z T. Hirabayashi, M. Murakami, A. Kihara // BBA - Molecular and Cell Biology of Lipids. - 2019. - Vol. 1864, N 6. - P. 869-879. https://doi:10.1016/j.bbalip.2018.09.010

7. Hui, D. Y. Group 1B phospholipase A2 in metabolic and inflammatory disease modulation / D. Y. Hui // BBA - Molecular and Cell Biology of Lipids. - 2019. - Vol. 1864, N 6. - P. 784-788. https://doi.org/10.1016/j.bbalip.2018.07.001

8. Function of secreted phospholipase A2 group-X in asthma and allergic / J. D. Nolina [et al.] // BBA - Molecular and Cell Biology of Lipids. - 2019. - Vol. 1864, N 6. - P. 827-837. https://doi.org/10.1016/j.bbalip.2018.11.009

9. Tappia, P. S. Phospholipases in Health and Disease / P. S. Tappia, N. S. Dhalla. - New York: Springer, 2014. - 410 p. https://doi.org/10.1007/978-1-4939-0464-8

10. Samuchiwal, S. K. Harmful and protective roles of group V phospholipase A2: Current perspectives and future directions / S. K. Samuchiwal, B. Balestrieri // BBA - Molecular and Cell Biology of Lipids. - 2019. - Vol. 1864, N 6. - P. 819-826. https://doi:10.1016/j.bbalip.2018.10.001

11. Kaiser, E. Phospholipase A2: its usefulness in laboratory diagnostics / E. Kaiser // Crit. Rev. Clin. Lab. Sci. - 1999. -Vol. 36, N 2. - P. 65-163. https://doi.org/10.1080/10408369991239187

12. Камышников, В. С. Липопротеин-ассоциированная и секреторная фосфолипазы А2: особенности метаболического влияния и клиническая значимость / В. С. Камышников [и др.] // Лабораторией диагностика. Восточная Европа. - 2017. -Т. 6, № 2. - С. 44-55.

13. Serum phospholipase A and prognosis in intensive care patients / R. Schaefer [et al.] // J. Clin. Chem. Clin. Biochem. -1990. - Vol. 28, N 4. - P. 253-254.

14. Dore, E. Roles of secreted phospholipase A2 group IIA in inflammation and hostdefense / E. Dore, E. Boilard // BBA -Molecular and Cell Biology of Lipids. - 2019. - Vol. 1864, N 6. - P. 789-802. https://doi.org/10.1016/j.bbalip.2018.08.017

15. Способ дифференциальной диагностики вирусного гепатита и подпеченочной желтухи: а. с. 1296936 СССР / В. Н. Никифоров, М. В. Шмавонян, П. А. Казарян, А. Л. Мхитарян, Д. С. Вопян.- Опубл. 15.03.87.

16. Light-generating methods using dioxyethanes activated by anchimeric cleavage: Patent no. 5248618 USA / A. Haces. -Publ. date 28.09.1993.

17. Degradation of annexin I in bronchoalveolar lavage fluid in patients with cystic fibrosis / F. H. C. Tsao [et al.] // Am. J Respir. Cell. Mol. Biol. - 1998. - Vol.18, N 1. - P. 120-128. https://doi.org/10.1165/ajrcmb.18.1.2808

18. Diagnostic test for the detection of type IV cytosolic phospholipase A2 (cPLA2): UK Patent GB19990005417 / A. C. A. Glen, D. J. McDonald. - Publ. date: 27.02.2004.

19. Nevalainen, T. J. Serum phospholipases A2 in inflammatory diseases / T. J. Nevalainen // Clin. Chem. - 1993. - Vol. 39, no. 12. - P. 2453-2459. https://doi.org/10.1093/clinchem/39.12.2453

20. Nevalainen, T. The role of phospholipase A2 in acute pancreatitis / T. Nevalainen // Z. Med. Lab. Diagn. - 1989. - Vol. 30, N 6. - P. 299-303.

21. Application of a new monoclonal antibody for time-resolved fluoroimmunoassay of human pancreatic phospholipase A2 / S. A. Santavuori [et al.] // Clin. Chem. Lab. Med. - 1991. - Vol. 29, N 12. - P. 819-826. https://doi.org/10.1515/cclm.1991.29.12.819

22. Фосфолипазы плазмы крови при ожоговом шоке / Т. Л. Заец [и др.] // Бюлл. эксп. биол. мед. - 1987. - Т. 103. -С. 403-404.

23. Makela, A. Serum phospholipase A2, amylase, lipase, and urinary amylase activities in relation to the severity of acute pancreatitis / A. Makela, T. Kuusi, T. Schroder // Eur. J. Surg. - 1997. - Vol. 163, N 12. - P. 915-922.

24. Photometric test to measure the enzymatic activity of pancreatic phospholipase A2 to distinguish between mild and severe (necrotizing) forms of acute pancreatitis in serum or plasma: DE Patent № DE19530410.1 / U. Helfrich. - Publ. date 20.02.1997.

25. Measurement of Phospholipase A2 Polypeptide in Tissue Cells: Patent 5747264 USA / C. J. Schmidt, F. Tobin, F. E. Wilkinson. - Publ. date 05.05.1998.

26. Human phospholipase activating protein and methods for diagnosis of rheumatoid arthritis: Patent № US 626589 / J. Bomalaski, S. Clark, M. A. Shorr, Robert G. L.; applicant and patent holder J. Bomalaski, S. Clark, M. A. Shorr, G. L. Robert. - Publ. date 25.06.92.

27. PLA2 activity as a marker for ovarian and other gynecologic cancers: Patent USA №US20130045947 / Yan Xu. -Publ. date 21.02.2013.

28. Method for evaluating blood-neural barrier permeability: US Patent no. 8349577 / Kh. Iqbal, S. Chalbot, I.Grund-ke-Iqbal. - Publ. date 08.01.2013.

29. Methods for detecting Lp-PLA2 activity and inhibition of Lp-PLA2 activity / Yaping Shou, Yin-Fai Siu, George T. Walker. - Publ. date 01.11. 2012.

30. Methods for detecting Lp-PLA2 activity and inhibition of Lp-PLA2 activity: US Patent no. US8846309B2 / Yaping Shou, Yin-Fai Siu, George T. Walker. - Publ. date 30.09. 2014.

31. Methods for detecting Lp-PLA2 activity and inhibition of Lp-PLA2 activity: US Patent no. US20150017671 / Yaping Shou, Yin-Fai Siu, George T. Walker. - Publ. date 15.01. 2015.

32. Methods for detecting Lp-PLA2 activity and inhibition of Lp-PLA2 activity: US Patent no. US20150247858 / Yaping Shou, Yin-Fai Siu, George T. Walker. - Publ. date 03.09. 2015.

33. Methods of detecting Lp-PLA2 activity: Patent no. WO2005074604A2 / Xiaozhu Duan, Nam Kim, Robert L. Wolfert. - Publ. date 18.08.2005.

34. Phospholipid oxidation and Lp-PLA2 as predictors of coronary artery disease. Patent US20090317819/ SotiriosTsimi-kas, JosephWitztum. - Publ. date 24.12.2009.

35. Compositions and methods for inhibition of phospholipase A2 mediated inflammation. Patent no. WO2003076389A1/ E. Dennis, T. Yaksh, K. Killermann Lucas, C. Svensson, D. A. Six, G. Kokotos, V. Constantinou-Kokotou. - Publ. date 18.09.2003.

36. Single-photon emission computed tomography Positron Emission Tomography (PET): Patentno. 2019063634 USA / O. Melina, E. Jestin, F. Guibbal, S. Benard. - Publ. date 4.04.2019.

37. Литвинко, Н. М. Прикладная энзимология фосфатидацилгидролаз в изучении взаимосвязи структура-функция в ряду биополимеров и низкомолекулярных биорегуляторов / Н. М. Литвинко // Вес. Нац. акад. навук Беларусь Сер. xiM. навук. - 2017. - № 3. - С. 115-128.

38. Литвинко, Н. М. Активность фосфолипаз А2 и С при биохимческом моделировании / Н. М. Литвинко. -Минск: Технопринт, 2003. - 350 с.

39. Литвинко, Н. М. Межфазный катализ липолитических реакций в биоорганической химии: особенности и практическое применение / Н. М. Литвинко // Вес. Нац. акад. навук Беларусь Сер. xiM. навук. - 2015. - № 4. -С. 109-121.

40. Герловский, Д. О. Активность панкреатической фосфолипазы А2 в присутствии ряда производных 1,3-циклогександиона и некоторых органофосфатов: дис кандидат химических наук: 03.01.04 /Д. О. Герловский. - Минск, 2012. - 194 с.

41. Брокерхофф, X. Липолитические ферменты / X. Брокерхофф, Р. Дженсен. - М.: Мир, 19 78. - 330 c

42. Litvinko, N. M. Hydrolysis of glycerophospholipids ву the phosphatidylinosite-specific phospholipase // Biophosphates and Their Analogous - Synthesis, Structure, Metabolism and Activity / N. M. Litvinko. - Amsterdam: Elsevier Science Publishers, 1987. - P. 315-320.

43. Litvinko, N. M. Phospholipolysis: research and new approaches to practical use / N. M. Litvinko // Abstr. of International Conf. Innovations in Food Science and Human Nutrition (IFHN-2018), 13-15 September 2018. - Rome, Italy, 2018. - P. 59.

44. Litvinko, N. M. Diagnostic biosystems based on phosphatideacylhydrolases and hemoproteins / N. M. Litvinko, L. A. Skorostetskaya, D. O. Gerlovsky // Frontiers in Life Sciences. Signaliing and Metabolism, 1st Belarussian-Polish-Lithuanian Conf., 8-9 November 2018. - Grodno, 2018. - P. 209-210.

45. Новые инновационные технологии клинико-биохимического исследования как фундаментальная основа лабораторной медицины и дальнейшего становления экономики знаний / В. С. Камышников [и др.] // Инновационные технологии в медицине. - 2018. - Т. 6, № 1. - С. 72-82.

46. Litvinko, N. M. The interaction of phospholipase A2 with oxidized phospholipids at the lipid-water surface with different structural organization / N. M Litvinko, L. A. Skorostetskaya, D. O. Gerlovsky // Chemistry and Physics of Lipids. -2018. - Vol. 211. - P. 44-51. https://doi.org/10.1016/j.chemphyslip.2017.10.010

47. Litvinko, N. M. A new approach toward the application of biochemical systems based on phospholipolysis / N. M Litvinko, L. A. Skorostetskaya, D. O. Gerlovsky // Current Research in Bioorganic and Organic Chemistry. - 2019. -Vol. 3. - P.19.

48. Differential Spectroscopy in Studying of the Phospholipolysis: Results and New Approaches to Practical Use as Enzyme Therapy and Diagnostics / N. M. Litvinko [et al.] // Proceedings of BIT’s 7th Annual Conference of AnalytiX-2019, Singapore, 12-15 April 2019. - P. 59.

49. Phosphatideacylhydrolases: priority role in digestion and a new application for the detection of pancreatitis / N. M. Lit-vinko [et al.] // Abstr. 2 nd conference on innovations in food science& human nutrition. 12-14 Sep, 2019. - London, 2019. - P. 55.

50. Диагностические биосистемы на основе фосфатидацилгидролаз и гемопротеинов // Н. М. Литвинко [и др.] // Биохимия и молекулярная биология: сб. науч. тр. - Минск: ИВЦ Минфина, 2019. - Вып. 3. Механизмы регуляции процессов жизнедеятельности в норме и патологии. - С. 34-39.

51. Эффект УФ-облученных жирных кислот на спектральные свойства миоглобина / Н. М. Литвинко [и др.] // Докл. Нац. акад. наук Беларуси. - 2019. - Т. 63. № 1. - С. 44-54.

52. Computer-aided drug design guided by hydrogen/deuterium exchange mass spectrometry: A powerful combination for the development of potent and selective inhibitors of Group VIA calcium-independent phospholipase A2 / V. D. Mouchlis [et al.] // Bioorg. Med. Chem. - 2016. - Vol. 24. - P. 4801-4811. https://doi.org/10.1016/j.bmc.2016.05.009

53. Phospholipase A2 enzymes: physical structure, biological function, disease implication, chemical inhibition, and therapeutic intervention / J. Cao [et al.] // Chem. Rev. - 2011. - Vol. 111, no. 10. - P. 6130-6185. https://doi.org/10.1021/cr200085w

54. Small-molecule inhibitors as potential therapeutics and as tools to understand the role of phospholipases A2 / A. Nikolaou [et al.] // BBA - Molecular and Cell Biology of Lipids. - 2019. - Vol. 1864, N 6. - P. 941-956. http//:doi:10.1016/j. bbalip.2018.08.009

55. Mouchlis, V. D. Design of new secreted phospholipase A2 inhibitors based on docking calculations by modifying the pharmacophore segments of the FPL67047XX inhibitor / V. D. Mouchlis, T. M. Mavromoustakos, G. Kokotos // J. Com-put.-Aided Mol. Des. - 2010. - Vol. 24, N 2. - P. 107-115. https://doi.org/10.1007/s10822-010-9319-7

56. Potent and selective fluoroketone inhibitors of group VIA calcium-independent phospholipase A2 / G. Kokotos [et al.] // J. Med. Chem. - 2010. - Vol. 53, N 9. - P. 3602-3610. https://doi.org/10.1021/jm901872v

57. Development of potent and selective inhibitors for group VIA calcium-independent phospholipase A2 guided by molecular dynamics and structure-activity relationships / D. Mouchlis [et al.] // J. Med. Chem. - 2016. - Vol. 59, no. 9. -P. 4403-4414. https://doi.org/10.1021/acs.jmedchem.6b00377

58. Phospholipase inhibitors: US Patent no. 2003153751 USA / J. S. Seehra, N. Kaila, J. S. Mckew, F. Lovering, J. E. Bemis, Y. Xiang. - Publ. date 14.08.2003.

59. Inhibition of secretory phospholipase A2. 1-Design, synthesis and structure-activity relationship studies starting from 4-tetradecyloxybenzamidine to obtain specific inhibitors of group II sPLA2s/ L. Assogbaa [et al.] // European Journal of Medicinal Chemistry. - 2005. - Vol. 40, N 9. - P. 850-861. https://doi.org/10.1016/j.ejmech.2005.03.027

60. Способ определения эффекторных свойств физиологически активных соединений: патент BY №5752 / Н. М. Литвинко, С. В. Кучуро, Т. А. Желдакова, Е. Р. Филич. - Опубл. 30.12.2003

61. Способ определения антигемолитической активности химического соединения: патент BY №10604 / Н. М. Литвинко, С. В. Кучуро, Г. Н. Рахуба, Д. Б. Рубинов, Т. А. Желдакова. - Опубл. 30.06.2008

62. 3,5-дизамещенные производные тиотетроновой кислоты, проявляющие антифосфолипазную активность антипанкреатического профиля действия, и способ их получения: патент BY №10191 / Д. Б. Рубинов, Т. А. Желдакова, Н. М. Литвинко, С. В. Кучуро, Г. Н. Рахуба. - Опубл. 28.02.2008.

63. Производные в—трикетонов тиофенового ряда, проявляющие антифосфолипазную активность антигемоли-тического профиля действия: патент BY №10192 / Д. Б. Рубинов, Т. А. Желдакова, Н. М. Литвинко, С. В. Кучуро, Г. Н. Рахуба. - Опубл. 28.02.2008.

64. Кучуро, С. В. Механизмы взаимодействия фосфолипазы А2, простагландинов и этанола в регуляции липолиза в биологических мембранах: дис канд. биол. наук: 03.00.04 / С. В. Кучуро. - Минск, 2001. - 130 c.

65. Рахуба, Г. Н. Липолитические реакции с участием фосфолипаз А2 и механизмы их регуляции по принципу обратной связи: дис кандидат химических наук: 03.00.04 / Г. Н. Рахуба. - Минск, 2007. - 143 c.

66. Фосфодиэфирные производные ацикловира - новые ингибиторы панкреатической фосфолипазы А2 / Д. О. Герловский [и др.] // Докл. Нац. акад. наук Беларуси. - 2010. - Т. 54, № 1. - С. 75-82.

67. Deems, R. A. Kinetic analysis of phospholipase A2 activity toward mixed micelles and its implications for the study of lipolytic enzymes / R. A. Deems, B. R. Eaton, E. A. Dennis // J. Biol. Chem. - 1975. - Vol. 250, N 23. - P. 9013-9020.

68. Hendrickson, H. S. Analysis of the kinetics of phospholipid activation of cobra venom phospholipase A2 / H. S. Hendrickson, E. A. Dennis // J. Biol. Chem. - 1984. - Vol. 259, N 9. - P. 5740-5744.

69. Конъюгат фосфолипида с модифицированным нуклеозидом, фармацевтическая композиция и средство, повышающее устойчивость к действию панкреатической фосфолипазы А2: Патент BY №11905 / Н. М. Литвинко, Е. Н. Калиниченко, Е. В. Жерносек, С. В. Кучуро. - Опубл. 28.02.2008.

70. The enzymatic synthesis of Phospholipide-Nucleoside conjugates and study of their substrate activity for the digestive phospholipase A2 / N. M. Litvinko [et al.] // Journal of Nanotechnoligy: Nanomedicine & Nanobiotechnology. - 2020. -Vol. 7. - P. 55-56.

71. Type-IIA secreted phospholipase A2 is an endogenous antibiotic-like protein of the host / Y. Wu [et al.] // Biochimie. -2010. - Vol. 92. - P. 583-587. https://doi.org/10.1016/j.biochi.2010.01

72. Activation of Notch-1 in oral epithelial cells by P. gingivalis triggers the expression of the antimicrobial protein PLA2-IIA / A. Al-Attar [et al.] // Mucosal Immunol. - 2018. - Vol. 11, N 4. - P. 1-13. https://doi.org/10.1038/s41385-018-0014-7

73. Jimenez, M. A continuous spectrophotometric assay for phospholipase A(2) activity / M. Jimenez // Anal. Biochem. -2003. - Vol. 319. - P. 131-137.

74. Особенности взаимодействия цитохрома Р450 и фосфолипаз А2 разной специфичности, обнаруживаемые КД-спектроскопией / Н. М. Литвинко [и др.] // Докл. Нац. акад. наук Беларуси. - 2016. - Т. 60, № 6. - С. 64-71.

75. Супрамолекулярный комплекс жирной кислоты с гемоглобином как индикатор фосфолиполиза для выявления экспериментального панкреатита / Н. М. Литвинко [и др.] // Докл. Нац. акад. наук Беларуси. - 2016. -Т. 60, № 4. - С. 82-88.

76. Способ определения активности фосфолипазы А2 в сыворотке крови: патент BY № 12552 / Н. М. Литвинко, Л. А. Скоростецкая, С. В. Кучуро, Г. Н. Рахуба. - Опубл. 30.06.2009.

77. Способ диагностики панкреатита по уровню А2 фосфолипазной активности сыворотки крови: патент BY №13143 / Н. М. Литвинко, Л. А. Скоростецкая. - Опубл. 30.04.2010.

78. Бурлакова, Е. Б. Биоантиоксиданты / Е. Б. Бурлакова // Рос. хим. журн. - 2007. - Т. LI, № 1. - С. 3-12.


Просмотров: 36


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


ISSN 1561-8331 (Print)
ISSN 2524-2342 (Online)