Mikosporīnam līdzīgo aminoskābju antioksidatīvās, pretiekaisuma un pretnovecošanās īpašības: molekulārie un šūnu mehānismi ādas novecošanās aizsardzībā

Noklikšķiniet šeit, lai iegūtu Cistanchemikosporīnam līdzīgas aminoskābes

Atslēgvārdi:mikosporīnam līdzīgas aminoskābes; mikosporīns-2-glicīns; UV absorbējošs savienojums;sauļošanās krēms;pretnovecošanas; antioksidācija; pretiekaisuma līdzeklis; anti-olbaltumvielu glikācijas aktivitāte

1. Ievads

Āda, lielākais cilvēka orgāns, pastāvīgi ir pakļauta ārējās vides iedarbībai. Pakļaut iedarbībaidažādi vides stresa faktori, īpaši ultravioletais (UV) starojums saules gaismā, var sabojātāda. Saules gaismu var iedalīt trīs nejonizējošā elektromagnētiskā starojuma veidos — infrasarkanajā starojumā(IR) (780–3000 nm), redzams (400–780 nm) un UV (100–400 nm). Izstarotās enerģijas procentiuz Zemi kopējā Saules izstarotajā enerģijā ir 53 procenti IR, 39 procenti redzami un 8 procenti UV.1]. Uztās fizioloģiskās un bioloģiskās iedarbības pamatā, UV starojumu var iedalīt trīs galvenajosjoslas — 315–400 nm josla (apzīmēta kā UV-A), 280–315 nm josla (apzīmēta kā UV-B),un 100–280 nm josla (apzīmēta kā UV-C) [2]. Saules UV starojums ir krasi samazinātsejot cauri ozona slānim un atmosfēru; kā rezultātā UV staru īpatsvars iekšāSaules gaisma, kas sasniedz Zemes virsmu, sastāv no 95 procentiem UV-A un 5 procentiem UV-B [1]. 

Lai gan tasveido tikai nelielu daļu no kopējā UV starojuma, tiek uzskatīts, ka UV-B ir kaitīgāks nekāUV-A, jo UV-B visaktīvāk bojā ādu un acis [3]. Ir zināmi arī UV-A un UV-Bbūt genotoksiskiem, kas nozīmē, ka tie var izraisīt fotoķīmiskus bojājumus šūnu DNS un olbaltumvielās [4,5]. Līdz ar to UV-A un UV-B iedarbība stimulē ādas fotonovecošanos un var būt atbildīga parādas vēža ierosināšana [6]. Ādas fotonovecošanos raksturo pigmentācijas attīstībatraucējumi, piemēram, saules lentigines, smalkas un rupjas grumbas, kā arī labdabīgi, pirms ļaundabīgi un ļaundabīgi audzējiādas audzēji uz saules pakļautas ādas [7]. Augstas enerģijas UV-C starojumam nav bioloģiskas nozīmesjo tas nesasniedz Zemes virsmu, jo tas pilnībā absorbējas ozona slānī unatmosfēra [1,3]. Ozona slāņa noārdīšanās pēdējo desmitgažu laikā ir palielinājusiSaules UV starojuma daudzums, kas sasniedz Zemes virsmu [8], jo īpaši UV-B līmeni, jo UV-A irnav absorbēts ozona slānī [9]. 

Daudzi jūras organismi, kas ir pakļauti UV starojumam, ir attīstījuši fotoaizsardzībumehānismi [10]. Piemēram, zilaļģēs, kas dominē jūras vidē, UVaizsardzības mehānismi ir attīstījušies molekulārā, šūnu un uzvedības līmenī [11]. Cianobaktērijasvar sintezēt dažāda veida "sauļošanās" savienojumus, kas nodrošina aizsardzību pret UV starojumu.Ir zināms, ka mikosporīnam līdzīgās aminoskābes (MAA), Stounmens un karotinoīdi ir galvenie savienojumizilaļģēs, kas spēj absorbēt viļņu garumus UV diapazonā. Šie dabīgie produkti ir daudzsološikandidātmolekulas kosmētisko savienojumu atklāšanas jomā [12]. Patiesībā MAA irjau ir komercializēts kā Helioguard®365. Šis kosmētikas reaģents satur liposomuMAA, shinorine (SHI) un porphyra{0}} (P334), kas sākotnēji tika iegūta no sarkanajām aļģēmPorphyra umbilicalis, un tas ir veiksmīgi komercializēts kā dabisks un drošs sauļošanās līdzeklissavienojums [12]. Turklāt tiek uzskatīts, ka MAA ir daudzfunkcionāli sekundāri metabolītiražotāju šūnas [13]. Ir zināms, ka daudzi MAA darbojas kā antioksidanti [14], savukārt vairāki jaunākie ziņojumiir ierosinājuši, ka MAA ir potenciāls terapeitisks pielietojums ādas novecošanās procesu samazināšanai.No šī viedokļa pēdējā laikā ir publicēti vairāki pārskata ziņojumi, īpaši uzsverot iespējamo izmantošanuMAA kosmētikas līdzekļos, ir publicēti [15–17]. Šajā rakstā mēs apskatām MAA unto potenciālu kā pret ādas novecošanos aizkavējošas sastāvdaļas, aprakstot pamata pārskatu par to struktūru, iepriekšpārejot uz detalizētu jaunāko eksperimentālo novērojumu pārskatu, kas uzkrāti šāditālu. Mehānismi, ar kuriem MAA varētu darboties, lai aizsargātu ādu no novecošanās, ir apspriesti ganšūnu un molekulārais līmenis. Jo īpaši ievērojamā potenciālā pretnovecošanās aktivitāteMAA mikosporīna-2-glicīns (M2G), ko biosintezē halotolerantās zilaļģesAphanothece halophytic, ir izcelts.

2. UV izraisītās ādas novecošanās mehānismi
UV starojums ir svarīgs mūsu veselībai, jo UV-B iedarbība var izraisīt izšķirošas vielas veidošanosbarības vielas, D vitamīns mūsu ādā [18]. Tomēr ilgstoša un atkārtota UV iedarbība var veicinātādas fotonovecošanās process, ieskaitot ādas vēža veidošanos [19]. Mehānismi, ar kuriem notiek UV starpniecībaŠajā sadaļā ir īsi aprakstīti šūnu bojājumi.

2.1. Šūnu DNS bojājumi

Tieša un netieša toksiska ietekmeUV starojuma ietekme uz DNS molekulu, mediē fotonovecošanos.DNS tieša UV-B fotonu absorbcija var izraisīt pirimidīna dimēru veidošanos,izraisot defektus DNS virknē [20]. UV-B starojums galvenokārt izraisa veidošanoscis-synciklobutipirimidīnu (CPD) un pirimidīna (6-4) pirimidona fotoprodukti (6-4PP). 6-4PPvar pārvērst radniecīgos Dewar valences izomēros (DewPP) pēc UV ierosmes pie 314 nm.Šādi DNS bojājumi traucē DNS replikāciju un transkripciju, kā arī rada dažādus kaitīgus efektusuz šūnu, piemēram, mutāciju, hromosomas nestabilitāti un šūnu nāvi. UV-A navtieši maina DNS struktūru, jo DNS spēcīgi neuzsūc starojumu UV-A diapazonā [21]. Tomēr UV-A var bojāt DNS netieši, izmantojot fotosensibilizētu reakciju, ko izraisa ģenerēšanaradikālais singleta skābeklis (1O2), izraisot purīna bāzes modifikācijas [20]. Singleta skābekļa anjons

oksidē guanīna daļu, kam seko 8-okso-7, 8-dihidroguanīna (8-okso-G) un8-okso-7, 8-dihidro-2'-deoksiguanozīns (8-okso-dG). Tā kā 8-okso-G un 8-okso-dG var saistīties ar adenīnucitozīna vietā var rasties pārejas mutācijas.

2.2. Reaktīvā skābekļa sugu ģenerēšana

Reaktīvās skābekļa sugas (ROS), oksidatīvā stresa ierosinātāji, ir skābekli saturoši reaktīviķīmiskas vielas, kas ietver ūdeņraža peroksīdu (H2O2), hidroksilradikāļi (·OH), superoksīda anjonsradikāļi (·O2 −), un1O2. Ir zināms, ka mūsu ādā UV starojuma iedarbība ir saistīta arROS paaudze. Šīs ROS var aktivizēt ādas novecošanas kaskādes, piemēram, matricas metaloproteināzi(MMP){0}}mediētā novecošanās un NF-κB-TNF- -mediēta, iekaisuma izraisīta novecošanās [22]. ŠķirneROS ģenerēšanas mehānisms ar UV palīdzību atkarībā no UV starojuma viļņa garuma diapazona. Papildus1O2 paaudzes, kā minēts iepriekš, ir ziņots, ka UV-A starojums var izraisīt veidošanosno·O2 − aktivizējot intracelulāro nikotīnamīda adenīna dinukleotīda fosfātu (NADPH)oksidāze, NOX [23] un saistība ar uzlabotiem glikācijas galaproduktiem (AGE) [24]. Sakurai et al.noskaidroja, ka abi1O2 un·O2 - tika radīti to peļu ādā, kas pakļauti UV-A [25]. H2O2, ·O2 −, un·OH sugas var rasties AGE laikā UV-A iedarbības laikā [24]. UV-B ir zināms arīnovest pie H producēšanas2O2, ·O2 −, un·ak [26]. Lai gan šo UV-B izraisīto ROS avotsjoprojām nav skaidrs, nesen tika ziņots, ka NADPH oksidāze, NOX1, ir saistīta ar UV-B izraisītup38/MAPK aktivācija un citotoksicitāte, izmantojot ROS veidošanos keratinocītos [26]. 

Lai novērstu ādas bojājumus, ko izraisa pārmērīga UV izraisīta ROS, un regulētu epidermas homeostāzi,ādas šūnām piemīt antioksidatīva funkcija, kas darbojas kā endogēna aizsardzības sistēma [20]. Šī sistēmagalvenokārt sastāv no sešiem enzīmiem - superoksīda dismutāzes (SOD), katalāzes (CAT), glutationa peroksidāzes(GPX), glutationa reduktāzi (GR), tioredoksīna oksidāzi (TRXR) un peroksiredoksīnu (PRDX) (attēls1). SOD un CAT likvidēt·O2 − un H2O2, attiecīgi, un galu galā konvertēt·O2 − uz H2O, turpretimGPX, GR, TRXR un PRDX novērš H2O2, regulējot glutationa redoks apstākļusun tioredoksīns. Papildus šai enzīmu sistēmai neenzimātiskas molekulas, piemēram, C vitamīns(askorbīnskābe), E vitamīns ( -tokoferolam), glutationam un urīnskābei ir liela nozīme kā antioksidantiemādā [27]. Šīs mazās molekulas attīra un neitralizē brīvos radikāļus, nodrošinot papilduelektronu, lai izveidotu elektronu pāri.

1. attēls.Reaktīvo skābekļa sugu (ROS) noņemšana ar antioksidantu aizsardzības sistēmu, kas sastāv nosuperoksīda dismutāze (SOD), katalāze (CAT), glutationa peroksidāze (GPX), glutationa reduktāze(GR), tioredoksīna oksidāzi (TRXR) un peroksiredoksīnu (PRDX). GSHred un GSSGox norāda uz samazinātuattiecīgi glutations un oksidēts glutations. TRXred un TRXox norāda uz samazinātu tioredoksīna līmeniun attiecīgi oksidēts tioredoksīns

UV starojuma iedarbība izraisa iekaisumu, izraisot ķīmiskas reakcijas ādā. Atšķirīgaiekaisuma modeļus izraisa noteikta gaismas viļņa garuma iedarbība.Trīs grupas, UV-A,UV-B un UV-C ir klasificēti, pamatojoties uz šīm atšķirībāmiekaisuma modeļi [28]. Eritēmainducēts ādā, pēc UV-B starojuma iedarbības tiek raksturots kā saules apdegums. IekaisīgsUV-B izraisītās reakcijas lielākoties tiek panāktas, izmantojot dažādus mediatorus, tostarp slāpeklioksīds (NO), inducējamā NO sintāze (iNOS), prostaglandīns E2 (PGE2), ciklooksigenāze-2 (COX-2),audzēja nekrozes faktors - (TNF- ) un citi citokīni, piemēram, interleikīns-1 (IL-1) un interleikīns-6(IL-6) (Attēls2). Šīs molekulas galvenokārt regulē kodolfaktors-kappa B (NF-κB), un galvenokārt tiek ražoti keratinocītos, kas ir dominējošais šūnu tips epidermā [29]. Tā irir ziņots, ka COX-2 proteīna ekspresija, kas ir atbildīga par PGE2 ražošana, irpārregulēts pēc UV-B iedarbības gan cilvēka ādā, gan kultivētos cilvēka keratinocītos [30]. Ir zināms, ka ROS ir saistīta arī ar iekaisuma reakciju, jo tas ir novērotsCOX-2 ekspresiju izraisīja ROS dažādos gadījumosšūnu veidi [31]

2. attēls.UV-B izraisīta iekaisuma reakcija. slāpekļa oksīds (NO), inducējamā NO sintāze (iNOS),prostaglandīns E2 (PGE2), ciklooksigenāze-2 (COX-2), audzēja nekrozes faktors- (TNF- ), un citscitokīni, piemēram, interleikīns-1 (IL-1) un interleikīns-6 (IL-6), tiek parādīti kā mediatori

2.4. Matricas metaloproteināžu indukcija

UV starojums paaugstina matricas metaloproteināžu (MMP) ekspresiju ādā. MMP, kas, kā zināms, ir atbildīgi par ekstracelulārās matricas (ECM) proteīnu, piemēram, kolagēna, iznīcināšanu, kam ir svarīga loma ādas homeostāzes uzturēšanā un ādas novecošanā (32). MMP izdala keratinocīti un ādas fibroblasti, reaģējot uz vairākiem stimuliem, tostarp oksidatīvo stresu un citokīniem, papildus UV starojumam. Tiek uzskatīts, ka atkārtota šo kolagēnu noārdošo enzīmu indukcija ilgtermiņā izraisa kolagēna bojājumus, kas ir viens no fotonovecošanās iemesliem. Lai gan vairāki MMP tiek ekspresēti zīdītāju ādā, ir ierosināts, ka MMP-1 ir galvenais kolagēnu noārdošais enzīms, kas ir atbildīgs par kolagēna iznīcināšanu vairākās fotobojātās ādās (33). MMP ekspresijas augšupregulāciju stimulē aktivatorproteīns -1(AP-1), kas, kā zināms, ir UV inducējams transkripcijas faktors (34 Faktiski AP-1 regulējošais elements Ir zināms, ka transformējošais augšanas faktors-beta (ICF-P) un NF-KB ir iesaistīts arī MMP indukcijā ādā (34).

2.5. Olbaltumvielu glikācijas indukcija

Olbaltumvielu glikācija (neenzimātiska glikozilācija), kas pazīstama arī kā Maillard reakcijas pirmais solis,ietver kovalento saišu veidošanos starp olbaltumvielām un reducējošiem cukuriem. Kondensācijas reakcijastarp proteīnu brīvajām aminogrupām un cukuru karbonilgrupām, rezultātā veidojas aSchiff bāze, kam seko Amadori produkts. Pārmērīgi produkti tiek oksidēti un dehidrēti, veidojotstabili, molekulāri, šķērssaistoši produkti, ko sauc par uzlabotajiem glikācijas galaproduktiem (AGE) [35]. Olbaltumvielasglikācija ietekmē proteīna fizikālās un funkcionālās īpašības, jo izraisa konformācijuizmaiņas olbaltumvielu struktūrā [36]. Ir ziņots, ka ādā notiek I tipa kolagēna glikācijasaistīta ar ādas blāvumu un ādas elastības samazināšanos [37]. AGE arī iriesaistīts ROS veidošanā. Masaki et al. ziņoja, ka AGE pakļaušana UV-A starojumamin vitro, kā rezultātā tika radīta ROS, piemēram,·O2 −, H2O2, un·Ak, kā minēts iepriekš [24]. Cilvēkiem ādas autofluorescence, AGE biomarķieris, var darboties kā endogēns fotosensibilizators.kas izraisa ROS veidošanos pēc UV-A starojuma iedarbības [35]. Tādējādi glikācijas reakcijakam seko AGE veidošanās tiek uzskatīts par vienu no pamata mehānismiem, kas saistīti ar ādunovecošana vides apstākļos, īpaši UV starojuma ietekmē [24]. 

3. Dabiski savienojumi, kas novērš UV starojuma (UVR) izraisītus foto bojājumus

Atkarība no viļņa garuma ir ļoti svarīga fotobioloģisko efektu noteikšanā. Īsa viļņa garuma UV-Cir kaitīgākais UV veids, bet, tā kā to filtrē ozona slānis, tikai UV-B unUV-A tiek uzskatīti par bioloģiski nozīmīgiem. Ņemot vērā to ietekmi, tikai UV-A izraisanetiešs DNS bojājums, ģenerējot·O2 −, svarīgas ROS iniciators (skatiet sadaļu2.2). UV-A iekļūst dziļi ādas dermā. Ilgstoša UV-A iedarbība var izraisīt fotonovecošanosun imūnsistēmas nomākšana. Tomēr tiešus DNS bojājumus izraisa UV-B, izmantojotCPD un 6-4PP veidošanās. UV-B arī izraisa ādas bojājumus un transformācijas, piemēram,ietekmējotādas struktūras un izraisa grumbu veidošanos (fotonovecošanās pazīmi), raupjumu un priekšlaicīgunovecošana un pat izraisot ļaundabīgus ādas audzējus un letālas slimības, piemēram, ādas vēzi [38]. Lai novērstu vai mazinātu šīs nelabvēlīgās sekas, pārmērīga UV bloķēšana vai atvieglošanaUV izraisītu foto bojājumu kaskāde ir ļoti svarīga. Sauļošanās līdzekļi (fiziski blokatori vai ķīmiskiaģenti) bieži tiek uzklāti uz ādas, lai bloķētu pārmērīgu UV starojumu. Pēdējā laikā ir pieaudzis pieprasījumsmākslīgos ķīmiskos saules aizsarglīdzekļus aizstāt ar dabīgiem. Tas ir saistīts ar nelabvēlīgu ietekmivai blakusparādībasmākslīgo ķīmisko saules aizsargkrēmu un vides apsvērumu dēļ. Dabiskisaules aizsarglīdzekļi un dabiskie savienojumi, kam piemīt īpašības, kas ir izturīgas pret UV izraisītiem fotobojājumiem,tāpēc rada lielu interesi. Daži dabiskie savienojumi var ievērojami uzlabot ādas stāvokliveselību un sniegumu.Dabiski savienojumi, kas var nodrošināt aizsardzību pret UVR izraisītiem foto bojājumiem, var būtiedala kategorijās, pamatojoties uz šiem mehānismiem: (1) UV fotonu bloķēšana; (2) iesaistīšanāsDNS remonta sistēma; (3) antioksidanta aktivitāte; (4) anti-imūnmodulējoša darbība; (5) pretiekaisuma līdzeklisaktivitāte; un (6) kam ir inhibējoša iedarbība uz šūnu matricu [39]. Šajā sadaļā mēs aprakstāmdabiskie savienojumi no augu ekstraktiem un sekundāro metabolītu klase, kam irfarmakoloģiskās nozīmes kā izcili saules aizsarglīdzekļi, ko sauc par mikosporīnam līdzīgām aminoskābēmskābes (MAA).

3.1. Augu ekstrakti

Dabisko savienojumu (NC) datubāze satur vairāk nekā 320,{1}} savienojumus, par kuriem ziņotsSuper Natural II. No tiem iegūti vairāk nekā 50,000 savienojumino augu ekstraktiem ir iesniegti datubāzē. Lielākā dabisko augu ekstraktu klase, kuriem ir pierādīts, ka tie ir visatbilstošākieaktivitāti un labvēlīgāko ietekmiLīdz šim ziņots par UV-B izraisītiem foto bojājumiemkas darbojas ar inhibējošu iedarbībuuz signalizācijas ceļiem (piemēram, NF-κB, MARK un AP-1),un mērķa signalizācijas ceļu biomarķieru proteīni (piemēram, COX-2 iekaisuma gadījumāsignalizēšana). Inhibējoša iedarbībauz šiem signalizācijas ceļiem tālāk modulē šūnu signalizācijas mērķusun antioksidanta īpašības, lai samazinātu ROS veidošanos. Piemēram, granātābolu augļu ekstrakts ir bijispierādīts, ka tas inhibē UV-B mediētu NF-fosforilācijuκB un MARK ceļi, normālicilvēka epidermas keratinocīti (NHEK) [40]. UV-B izraisītas MARK aktivācijas kavēšana unNF-κB proantocianidīni, polifenolu klase, kas izolēti no vīnogu sēklām, polifenoli noir ziņots par zaļo tēju un kvercetīnu no sīpoliem [41]. Resveratrols, dabisko fenolu klaseiegūts no vīnogu mizas, dzērvenēm un zemesriekstiem, piemīt spēja samazināt NF-κB aktivizēšana [42]. COX-2, iekaisuma kaskādes biomarķiera proteīns, inhibē fenola savienojumi, piemēram, kofeīns.skābe no baltajām vīnogām [43], kaempferols no vīnogām [44] un kurkumīnu no kurkuma [45]. Visaptveroši pētījumi par dabīgiem augu aģentiem, kas var aizsargāt pret UVB izraisītiem foto bojājumiemir apkopoti iepriekšējos pārskata dokumentos [46–48].

3.2. Mikosporīnam līdzīgas aminoskābes

Mikosporīnam līdzīgās aminoskābes (MAA) pirmo reizi tika atklātas sēnēs un saistītas ar afizioloģiskā loma gaismas stimulētā sporulācijā. 1993. gadā tieša ietekmekā foto aizsarglīdzeklispar to liecina savienojuma spēja bloķēt fotonus. Atklājās, ka MAA varētuneļautu 3 no 10 fotoniem sasniegt citoplazmas mērķi zilaļģēs [49]. Šī spēja ir novedusiMAA sauc par primāro sauļošanās līdzekli.Uzkrājošie pierādījumi liecina, ka dažiem MAA ir papildu labvēlīgas funkcijas. Viņuizteikts fotoaizsardzības potenciāls pirmo reizi tika novērots, kad tika pierādīts, ka tie ir ROS iznīcinātāji,spēja, kas radās, pateicoties to antioksidanta spējai [14,50]. Turklāt ir atšķirīgas bioloģiskās funkcijaskopš tā laika ir pierādīts, tostarp aizsardzība pret DNS bojājumiem, pretiekaisuma darbība un inhibējoša iedarbībarīcība pret AGE. Šīs daudzās labvēlīgās funkcijas padara MAA ļoti interesantas biomolekulas.Sīkāka informācija par šiem dabiskajiem savienojumiem tiks sīkāk pārskatīta nākamajā sadaļā.

4. MAA molekulārās īpašības

Šajā sadaļā pašreizējā MAA pamatizpratne ir apkopota trīs daļās — vispārīgā daļāMAA apraksts, to ķīmiskā struktūra un biosintēzes ceļi.

4.1. Vispārīgs apraksts

"Mikosporīns" ir plaši izplatīts termins, ko lieto sēnīšu UV absorbējošiem metabolītiem, kas ir bijušiaizvietots ar aminoskābju atlikumiem [51]. Kopš 1960. gadiem mikosporīna atvasinājumi, kas grupēti kā MAA,ir atrasti un identificēti no dažādiem organismiem, tostarp tādiem jūras organismiemkā sarkanās aļģes, jūras zvaigznes, koraļļi, dinoflagelāti, zilaļģes un ķērpji [12,52]. MAA ietver acikloheksenona vai cikloheksimīda gredzenu, jo to kodola hromofora gredzena struktūra ir aizstāta araminoskābju atlikumi vai iminospirti, vai dažas papildu modifikācijas (attēls3). Piemēram, sadaļāP334 struktūra, treonīns un glicīns saistās ar hromofora kodola C1 un C3 pozīcijāmstruktūra, attiecīgi.MAA tiek uzskatītas par visefektīvākajāmUV-A absorbējošie savienojumi dabā [53]. MAAuzrāda maksimālo absorbciju UV-A un UV-B diapazonā (no 310 līdz 362 nm), ar augstumolārie ekstinkcijas koeficienti (ε = 28,100–50,000 M−1 cm−1 ). Organismos, kas uzkrāj MAA,Tiek uzskatīts, ka šie savienojumi, izkliedējot, veicina UV izraisītā stresa nomākšanuenerģijas pārpalikums siltuma veidā, neradot ROS, pēc UV starojuma absorbcijas. MAA irūdenī labi šķīstoši savienojumi, pateicoties to cviterjonu īpašībām, kas iegūti no to aminoskābēmaizstāšanas, un tāpēc tās parasti uzkrājas citozola telpā. Ir ziņots, kaMAA šūnās var darboties kā daudzfunkcionāli savienojumi. Papildus to UV aizsardzības lomai ir vēl vienaMAA svarīga bioloģiskā loma ir to antioksidanta īpašības [14]. Citas MAA īpašības,līdz šim ierosinātie, ietver DNS aizsargājošu darbību [54], pretiekaisuma darbība [55,56], darbība uzveicināt osmotisko līdzsvaru [57,58] un iesaistīšanās šūnu un šūnu mijiedarbībā [13].

3. attēls.Izvēlēto mikosporīnam līdzīgo aminoskābju (MAA) ķīmiskās struktūras – mikosporīnsglicīns, šinorīns, porfīra-334, mikosporīns-2-glicīns, palitīns un euhalotēks-362

4.2. Ķīmiskā struktūra

MAA var aptuveni iedalīt divās grupās - monoaizvietotās MAA un di-aizvietotās MAA. Mono-aizvietotajos MAA C3 pozīcija cikloheksenona struktūrā ir aizvietota ar aminosavienojumu. Ir ierosināts, ka viens no monoaizvietotajiem MAA, mikosporīns-glicīns (MG), kas ir izplatīts starpprodukts di-aizvietotu MAA bioloģiskai ražošanai, ir svarīgs aizsarglīdzeklis pret saules gaismas bojājumiem jūras organismos, izvadot O, (591. Tiek ziņots, ka MC absorbcijas maksimums ir 310 nm. No otras puses, di-aizvietoto MAA absorbcijas maksimumi svārstās no 320 līdz 362 nm atkarībā no aizvietotāja veida, piemēram, P334 absorbcijas maksimumi ( C1: Thr; C3: Gly), palitīns (C1: -NH; C3: Glyand M2G (C1: Gly; C3: Gly) ir attiecīgi 334, 320 un 331 nm [14]. Di-aizvietotā, MAAsa protonēts slāpekļa atoms uz imīna grupas, kā rezultātā veidojas cviterjons, kam seko slāpekļa atoma pozitīvā lādiņa konjugācija un delokalizācija virs kodola gredzena struktūras. Šī konjugācija stimulē MAA UV absorbciju. Rezonanses delokalizācijas apjoms var ietekmēt ekstinkcijas koeficientu un katra MAA absorbcijas maksimums (14). Tos var ietekmēt arī turpmāka MAA aizvietotāju modificēšana, kondensējot, dehidratējot, dekarboksilējot, oksidējot, reducējot sulfonējot vai glikozilējot. Līdz šim ir identificēti vairāk nekā 30 dažādi MAA. Lai identificētu un raksturotu šos MAA, ir izmantotas dažādas eksperimentālās metodes, piemēram, augstas izšķirtspējas šķidruma hromatogrāfijas (HPLC) analīze, masas spektrometrijas (MS) analīze, ieskaitot šķidruma hromatogrāfijuLC)-MS, aminoskābju analīze, infrasarkanā (IR) spektroskopiskā analīze. , kodolmagnētiskā rezonanse (KMR analīze un gāzu hromatogrāfija (GC-MS analīze. Šo analītisko metožu atbilstoša kombinācija kopā ar analītisko instrumentu tehnoloģiskajiem uzlabojumiem ir bijusi efektīva, palīdzot raksturot MAA struktūru (12).) MAA materiāli analīzei, preparatīvās šķidruma hromatogrāfijas metodes ir bieži izmantotas pēc MAA ekstrakcijas no organismiem, izmantojot organiskos šķīdinātājus, piemēram, metanolu un etanolu (60).