Лаборатория химии  микробных метаболитов

Руководитель подразделения:

DSC037966.jpg

АФИЯТУЛЛОВ Шамиль Шерибзянович
Кандидат химических наук
afiyat@piboc.dvo.ru

Научные сотрудники:

age2.jpgoleinikova.jpgDSC038011.jpg
КАЛИНОВСКАЯ
Наталия Ивановна, к.х.н.
schuka@piboc.dvo.ru
ОЛЕЙНИКОВА
Галина Константиновна, н.с.
oleingk@mail.ru
СМЕТАНИНА
Ольга Федоровна, н.с.
smetof@rambler.ru
sobolevskaya.jpgDSC038022.jpgDSC037999.jpg
СОБОЛЕВСКАЯ
Мария Павловна, к.х.н., н.с.
sobolevskaya m@mail.ru
ЖУРАВЛЕВА
Олеся Игоревна, м.н.с.
ivchuk_olesya@mail.ru
БЕЛИКОВА Л.Т.
лаборант-исследователь

 ЮРЧЕНКО 
Антон Николаевич, асп.


 
Основные научные направления

Исследования в области морской биоорганической химии (природные соединения из микроорганизмов). Целью лаборатории является получение новых фундаментальных данных о морских микроорганизмах-продуцентах биологически активных соединений, о химической структуре, биологической активности и экологической роли низкомолекулярных биорегуляторов природного происхождения.


Основные результаты

Проведен скрининг биологически активных соединений в более чем трех тысячах морских изолятов бактерий и в более чем полутора тысячах морских грибов-микромицетов. Установлено, что морские микроорганизмы могут быть перспективными продуцентами антибиотиков, противоопухолевых и поверхностно-активных соединений, цитотоксинов и ингибиторов ряда ферментов. За последние 10 лет из морских бактерий и грибов сотрудниками лаборатории выделено более 140 метаболитов, из которых 60 являются новыми соединениями.


Показано, что некоторые штаммы морских бактерий рода Pseudoalteromonas являются продуцентами новых, уникальных по своему строению, бромированных циклических пептидов с цитотоксической и антиоксидантной активностями.


(Sobolevskaya M., Smetanina O., Speitling M., Shevchenko L., Dmitrenok P., Laatsch Y., Kuznetsova T., Ivanova E., Elyakov G. Production of brominated cyclic depsipeptides by Pseudoalteromonas maticaloris KMM 636T // Lett. In Appl. Microbiol. 2005. V. 40. P.243-248. Kalinovskaya N.I., Dmitrenok A.S., Cristen R., Frolova G.M., Kuznetsova T.A., Laatsch H., Alexeeva Y.V., Ivanova E.P. “Pseudoalteromonas januaria” SUT 11 as the Source of Rare Lipodepsipeptides // Curr. Microbiol. 2008. V. 56. P. 199-207).


Из нового вида Pseudoalteromonas issachenkovii выделен 2,3-индолиндион (изатин), который является эффективным ингибитором роста патогенных грибов, поражающих некоторые виды промысловых ракообразных.


(Kalinovskaya N.I., Ivanova E.P., Alexeeva Y.V., Gorshkova N.M., Kuznetsova T.A., Dmitrenok A.S., Nicolau D.V. Low-Molecular –Weight, Biologically Active Compounds from Marine Pseudoalteromonas Species // Curr. Microbiol. 2004. V. 48. P. 441-446).


Выявлены продуценты пептидов с высокой поверхностной активностью, относящихся к циклическим липодепсипептидам сурфактинового (из морских изолятов бактерий рода Васillus) и вискозинового (Pseudomonas extremorientalis) типов. Установлены структуры 15 пептидов и изучена зависимость структура-активность в ряду сурфактиноподобных пептидов.


(Kalinovskaya N.I., Kuznetsova T.A., Ivanova E.P., Romanenko L.A., Voinov V.G., Huth F., Laatsch H. Characterization of Surfactin-like Cyclic Depsipeptides


Synthesized by Bacillus pumilus from Ascidian Halocynthia aurantium // Mar. Biotecnol. 2002. V. 4. P. 179-188. Журавлева О.И., Афиятуллов Ш.Ш., Ермакова С.П., Недашковская О.И., Дмитренок П.С., Денисенко В.А., Кузнецова Т.А. Новый С14-сурфактинметиловый эфир из морской бактерии Bacillus pumilus КММ 456 // Изв. АН, серия химическая. 2010. № 11. С. 2083-2088).

Предложен новый подход к установлению структуры бактериальных гликолипидов с использованием электрораспылительной масс-спектрометрии.


(Wang W., Liu Z., Ma Li, Hao C., Liu S., Voinov V.C., Kalinovskaya N.I. ESI MS Analysis of Diglucosil Diglycerides from Bacteria Bacillus pumilus // Rapid Commun. Mass Spectrom. 1999. V. 13. P. 1189-1196).


Установлено, что морской гриб Penicillium janthinellum, выделенный из донных осадков Японского моря, синтезирует новые индолдитерпеновые алкалоиды, проявляющие канцерпревентивное действие.


(Smetanina O.F., Kalinovsky A.I., Khudyakova Y.V., Pivkin M.V., Dmitrenok P.S., Fedorov S.N., Ji H., Kwak J-Y., Kuznetsova T.A. Indole Alkaloids Produced by a Marine Fungus Isolate of Penicillium janthinellum Biourge // J. Nat. Prod. 2007. V. 70. P. 906-909).


Серия антимикробных ангуциклинов и ангуциклинонов, относящихся к бензантраценовым антибиотикам, выделена из актинобактерии Saccharotrix exspanaensis, ассоциированной с пищевым моллюском Anadara brouhtoni


(Kalinovskaya N.I., Kalinovsky A.I., Romanenko L.A., Gerasimenko A.V., Pushilin M.A., Dmitrenok P.S., Kuznetsova T.A. New angucyclinones from the marine mollusk associated actinomycete Saccharothrix espanaensis An 113 // Nat Prod Commun 2008. V. 3. No. 10. P.1611-1616. Kalinovskaya N.I., Kalinovsky A.I., Romanenko L.A., Dmitrenok P.S., Kuznetsova T.A. New Angucyclines from the Marine Mollusk-Derived Actinomycete Saccharothrix espanaensis An 113 // NPC. 2010. V. 5. No. 4. P. 597-602).


Из гриба Aspergillus fumigatus, ассоциированного с морским мягким кораллом Sinularia sp., с высокими выходами выделены противоопухолевые дикетопиперазиновые алкалоиды.


(Пивкин М.В., Афиятуллов Ш.Ш., Кузнецова Т.А., Еляков Г.Б. Штамм гриба Aspergillus fumigatus – продуцент индольных алкалоидов и способ их получения // Патент РФ. 2005. № 2256701).

Совместно с учеными института фармакологической биологии и биотехнологии (университет Дюссельдорфа, Германия) установлены некоторые стадии биосинтеза индольных алкалоидов.


(Grundmann A., Kuznetsova T., Afiyatullov Sh., Shu-Ming Li. FtmPT2, an N-Prenyltransferase from Aspergillus fumigatus, catalyses the last step in the biosynthesis of fumitremorgin B // ChemBioChem. 2008. V. 9. P. 1-5. Steffan N., Grunmann A., Afiyatullov Sh., Ruan H., Li S-M. FtmOx1, a non-heme Fe (II) and α-ketoglutarate-dependent dioxygenase, catalyses the endoperoxide formation of verruculogen in Aspergillus fumigatus // Org. Biomol. Chem. 2009. V. 7. P. 4082-4087).


Установлены структуры 28 дитерпеновых гликозидов с агликонами изопимаранового типа, выделенных из морского изолята гриба Acremonium striatisporum, ассоциированного с голотурией Eupentacta fraudatrix. Исследована цитотоксическая, антивирусная, ростстимулирующая активность этих гликозидов. Показано, что некоторые гликозиды являются эффективными индукторами апоптоза опухолевых клеток.


(Afiyatullov Sh.Sh., Kalinovsky A.I., Pivkin M.V., Dmitrenok P.S., Kuznetsova T.A. A. New Diterpene Glycosides of the Fungus Acremonium striatisporum Isolated from a Sea Cucumber // Nat. Prod. Res. 2006. V. 20. P. 902-908. Afiyatullov Sh.Sh., Pivkin M.V., Kalinovsky A.I., Kuznetsova T.A. New Cytotoxic Glycosides of the Fungus Acremonium striatisporum Isolated from a Sea Cucumber // Recent Progress in Medicinal Plants. Natural Product. 2006. V. 15. P. 85-114).


Установлено, что морские грибы являются перспективными источниками высокоокисленных стеринов, в том числе фузидиновой кислоты, имеющей практическое значение, и ссквитерпеноидов ряда кариофиллена.


Международное научное сотрудничество

Проводятся совместные исследования с институтом фармакологической биологии и биотехнологии (проф. Shu-Ming Li, Университет Дюссельдорфа, Германия) и с группой профессора Хартмута Лаача из Геттингенского университета (г. Геттинген, Германия).