Материал: Сыровая А.О. и др Аминокислоты глазами химиков, фармацевтов, биологов. Т. 2

Орнитин также является предшественником в биосинтезе некоторых алкалоидов, в частности, пирролидинов, пирролизидинов, а также алкалоидов тропанового ряда, например, кокаина [13].

Орнитин входит в состав антибиотиков – бацитрацина, продуцируемого бактерией Bacillus licheniformis [85] и грамицидина – циклического пептида,

выделяемого живущей в почве бактерией Bacillus brevis [86].

Производные дикарбоновых аминокислот

L-α-Аминоадипиновая кислота является промежуточным продуктом в биосинтезе лизина, осуществляемом в клетках высших грибов и некоторых бактерий [87].

HOOC CH2 CH2 CH2 CH COOH NH2

L-α-Аминоадипиновая кислота

Метаболический путь образования лизина в клетках грибов с участием

L-α-аминоадипиновой кислоты является уникальным для грибов и, таким образом, может служить потенциальной мишенью для разработки новых фунгицидных препаратов [88]. Эта аминокислота также найдена в составе водорастворимого белка зерна кукурузы [89].

L,L-α,ε-Диаминопимелиновая кислота представляет собой

ε-карбоксипроизводное лизина.

L,L-α,ε-Диаминопимелиновая кислота

246

Эта аминокислота найдена в составе белкового компонента пептидогликанов, участвующих в построении клеточных стенок практически всех бактерий [90], например, кишечной палочки (Escherichia coli) [91], дифтерийной бактерии и ряда других микроорганизмов [5].

γ-Карбоксиглутаминовая кислота (Gla) является производным глутаминовой кислоты.

HOOC CH CH2 CH COOH

COOH NH2

γ-Карбоксиглутаминовая кислота

Она обнаружена в протромбине и минерализованных белках тканей позвоночных. Эта аминокислота образуется из остатка глутаминовой кислоты в посттрансляционной ферментативной реакции, для которой необходим витамин К и бикарбонат. За счет остатков Gla белки, содержащие их, способны связывать ионы кальция [92–95].

Иминокислоты Пипеколиновая кислота – природная непротеиногенная α-

аминокислота, встречающаяся, главным образом, в растениях.

N COOH

H

Пипеколиновая кислота

Эта аминокислота является гомологом пролина и биосинтезируется из лизина [96]. Пипеколиновая кислота входит в состав рапамицина – макроциклического антибиотика, выделенного из продуктов жизнедеятельности почвенной бактерии Streptomyces hygroscopicus. Рамапицин проявляет

247

фунгицидную активность, а также является мощным иммуносупрессором и используется в клинической практике при пересадке органов для предотвращения отторжения [97]. Современные исследования также показывают, что рамапицин влияет на пролиферацию клеток и, таким образом, может быть использован для лечения некоторых видов рака [98]. Многочисленные природные и синтетические аналоги пипеколиновой кислоты проявляют разнообразные интересные биологические свойства – являются анестетиками, антикоагулянтами,

ингибиторами гликозидазы, а также интермедиатами в синтезе алкалоидов [99].

Азетидин-2-карбоновая кислота встречается в тканях лилейных (ландыш) и

агавах и составляет значительную часть растворимых азотсодержащих веществ в данных группах растений [100].

COOH

N

H

Азетидин-2-карбоновая кислота

Эта аминокислота обнаружена также в сахарной свекле и столовой свекле.

Азетидин-2-карбоновая кислота токсична для растений и животных. Будучи гомологом и антагонистом пролина, она легко встраивается в белки вместо пролина у многих видов, включая человека, и вызывает многочисленные токсические эффекты, а также врожденные пороки развития [101]. Действие еѐ как токсина основано на том, что аппарат биосинтеза белка не может отличить пролин от азетидинкарбоновой кислоты. Многие лилейные защищены от неконтролируемого встраивания этой кислоты в собственные белки благодаря наличию высокоспецифичной пролил-тРНК-синтетазы [102].

L-транс-2,3-дикарбоксиазиридин является метаболитом, выделенным из культуры Streptomyces [103].

248

H COOH

HOOC H

N

H

L-транс-2,3-дикарбоксиазиридин

Это соединение обладает антибактериальным действием. Мощная биологическая активность соединений, содержащих азиридиновое кольцо, тесно связана с высокой реакционной способностью напряженного трехчленного гетероцикла [104].

Большое внимание уделяется синтезу пептидов, содержащих 2,3-

дикарбоксиазиридин в качестве электрофильного фрагмента, поскольку они являются ингибиторами цистеиновых протеиназ – соединений необходимых для жизненного цикла паразитического микроорганизма рода Leishmaniа,

вызывающего лейшманиоз – заболевание, входящее в число 13 наиболее важных тропических болезней списка Всемирной Организации Здравоохранения. В мире от лейшманиоза страдает около 12 миллионов человек и 350 миллионов находится в группе риска, в то же время количество препаратов для лечения этого заболевания весьма ограничено. Таким образом, разработка новых пептидных селективных ингибиторов цистеиновых протеиназ на основе 2,3-

дикарбоксиазиридина является перспективным направлением в разработке новых лекарственных средств для лечения лейшманиоза [105–107].

Kаинова кислота была выделена из морских водорослей под названием

"Kainin-sou" или "Makuri" (Digenea simplex).

N COOH

H

Kаинова кислота

249