Мы в социальных сетях
     
Главная страница Карта сайта Контактная информация
 
  При непосредственном участии МГУ им. М.В. Ломоносова русский       english
 
Ионы Скулачева
 
Ионы Скулачева
 


Глазные капли Визомитин ®





Главная » Результаты »

Структура соединений класса SkQ

Результаты получены группами Л.С.Ягужинского, Г.А.Коршуновой, В.Н.Ташлицкого

Группами химического синтеза Проекта осуществлен синтез ряда соединений на основе «ионов Скулачева».

Такой подход необходим для выбора наиболее эффективного митохондриально−направленного антиоксиданта, который станет основным действующим веществом препаратов, разрабатываемых Проектом. Также не исключено, что в борьбе с разными заболеваниями эффективность различных соединений класса SkQ может быть неодинаковой.

SkQ1
– на конец 2007 года – наиболее перспективное вещество Проекта. Сделано на основе антиоксиданта из хлоропластов растений – пластохинона. На этом веществе проведено максимальное количество опытов Проекта. Начата подготовка к клиническим испытаниям.

SkQ1


SkQR1

– флуоресцентный аналог SkQ1, позволяющий следить за его распределением в живой клетке или организме. Обладает несколько иными свойствами по сравнению с SkQ1 − большей проникающей способностью по отношению к липидным мембранам, существенно меньшей стабильностью в водных растворах. Отлично зарекомендовал себя в моделях различных ишемических заболеваний. Позволил провести эксперименты с системами множественной лекарственной устойчивости.

SkQR1


SkQ2М

– попытка применить в качестве иона Скулачева природное вещество – карнитин. По результатам опытов in vitro обладает слишком слабой проникающей способностью. Дальнейшее использование признано нецелесообразным.

SkQ2М


SkQ3

– более стабильный вариант SkQ1. При этом обнаружилось, что он обладает менее выраженными антиоксидантными свойствами.

Неожиданно оказалось, что среди соединений класса SkQ именно это вещество наиболее эффективно воздействует на растения. Используется в качестве действующей субстанции в биотехнологических препаратах, предназначенных для защиты растений от стресса, продления срока их жизни.

SkQ3


SkQ4

– SkQ с другим вариантом «иона Скулачева», не содержащим фосфора и ароматических групп. По результатам тестов in vitro обладает ослабленной проникающей способностью. На биологических системах не испытывалось.

SkQ4


SkQ5
– соединение с укороченным линкерным звеном между остатком трифенилфосфония и антиоксидантом. Существенно менее гидрофобно. Исследуется на «черной мембране» in vitro.

SkQ5


DMQ, C12−TPP
– вещества, по структуре сходные с SkQ1 и MitoQ, но с отсутствующей (С12−ТРР) или менее выраженной (DMQ) − антиоксидантной активностью, используются в экспериментах в качестве контрольных соединений.

DMQ, C12−TPP


MitoQ
– вещество, разработанное М.П.Мерфи из Кембриджа и Р.Смитом из Новой Зеландии. Также является контрольным соединением в опытах Проекта.

MitoQ


Эксперименты на «черной мембране»

Результаты получены группой Ю.Н.Антоненко

Проект располагает несколькими экспериментальными системами, позволяющими оценить перспективность вещества как митохондриального антиоксиданта в простых, небиологических системах – in vitro. Помимо изучения собственно химических свойств соединений, проводятся исследования их проникающей способности по отношению к искусственным бислойным липидным мембранам (БЛМ). Эксперименты ведутся на уникальной установке, собранной в НИИ ФХБ им. А.Н.Белозерского МГУ – «черной мембране».

Схема установки "черная мембрана": 1 - осветитель; 2 - камера с переключением полярности, набором сменных сопротивлений, включенных параллельно с мембраной, батареей с делителем напряжения; 3 - магнитная мешалка; 4 - тефлоновая ячейка с отверстием для мембраны; 5 - хлорсеребрянные электроды; 6 - высокоомный вольтметр; 7 - компьютер


Толщина искусственной бислойной мембраны, на которой проводятся эксперименты, меньше длины волны видимого света, поэтому мембрана не может отражать свет и кажется абсолютно черной.

Суть метода
Бислойная мембрана («черная мембрана») разделяет две камеры, заполненные водным раствором, в одну из них добавляется исследуемое вещество. Если заряженное вещество способно проникать через бислойную мембрану, то происходит его быстрая диффузия из камеры с высокой концентрацией в камеру с низкой концентрацией вещества, при этом на мембране образуется разность потенциалов. Для ионов, несущих один заряд и способных свободно проникать через мембрану, 10−кратный градиент концентраций позволяет образовывать потенциал в 60 мВ (согласно уравнению Нернста).

Уравнение Нернста <br> где ∆ψ – мембранный потенциал;<br> R - универсальная газовая постоянная, равная 8,312 Дж/(моль • К);<br> T - абсолютная температура, К; <br> F - постоянная Фарадея, равная 96485 Кл/моль; <br> n - число электронов, принимающих участие в реакции;<br> Cat-in, Cat-out – концентрация катионов по разные стороны мембраны


Эксперименты на «черной мембране» позволили доказать, что синтезированные вещества действительно обладают способностью проникать сквозь биологические липидные мембраны.
Опыты И.И.Севериной на БЛМ показали, что наилучшей проникающей способностью обладают SkQR1 и SkQ3.

У SkQ1, MitoQ и DMQ способность проходить сквозь «черную мембрану» оказалась несколько ниже.

Проникающие способности соединения группы SkQ. Опыты на "черной мембране".


В следующем эксперименте оценивалась способность SkQ защищать мембранные белки от окислительного повреждения (на модельной системе). Модель включала в себя искусственную мембрану со встроенными в нее каналами, состоящими из полипептида грамицидина. Активные формы кислорода (пероксид водорода, супероксид радикал и т.д.), образующиеся в реакции Фентона (H2O2 + Fe2+ → Fe3+ + HO + HO), повреждают грамицидиновые каналы, вызывая падение проводимости искусственной мембраны. По этому падению можно отслеживать эффективность исследуемых антиоксидантов. Эксперимент показал, что SkQ1 является самым эффективным антиоксидантом по сравнению с остальными испытуемыми веществами.

Защитное действие SkQ, MitoQ и SkQ3 при повреждении ионных каналов грамицидина А на черной мембране в присутствии t-бутилгидропероксида и пары железо+аскорбат


 


 


ПОЛОЖЕНИЕ о порядке хранения и защиты
персональных данных для сайта
(Митотех) skq-project.ru
 
+7 (495) 939-59-45
Электронная почта info@skq-project.ru
  2008 создание сайта:
© 2008-2014 НИИ Митоинженерии МГУ