Новости химической науки > Новая информация про эдаксадиен и туберкулез

Исследователи из США определили строение и провели синтез молекулы эдаксадиена (edaxadiene) – молекулы, которая может являться ключевым фактором для вирулентности патогена туберкулеза. Открытие может сыграть решающее значение для большего понимания и разработки методов лечения этого заболевания.

Носибекол (справа) сохраняет бициклическое строение (отмечено красным) эдаксадиена (слева), однако третий цикл системы при этом раскрыт. (Рисунок из Chem. Sci., 2010, DOI: 10.1039/c0sc00284d)

Туберкулез ежегодно является причиной смерти более, чем полутора миллионов людей во всем мире, однако на настоящее время у медиков и микробиологов до сих пор нет полной информации о причинах его высокой вирулентности, как и о том, как распространяется это заболевание. Недостаток знаний об особенностях туберкулеза замедляет прогресс в создании новых препаратов для лечения этого опасного заболевания. Строение химического вещества, вырабатываемого лишь патогенными штаммами возбудителя заболевания Mycobacterium tuberculosis, было предложено ранее, однако Эрик Соренсен (Erik Sorensen) с коллегами из Принстонского Университета синтезировали это соединение и обнаружили, что предложенная ранее структура была неверна.

Эдаксадиен был впервые выделен в крайне незначительных количествах в 2009 году, тогда же была предложена его структура. Предполагалось, что основу соединения представляет трициклический фрагмент с пятью находящимися по соседству стереоцентрами. Такая структура представляла собой непростую цель для синтеза, и Соренсен с коллегами решили получить это соединение в достаточном количестве для дальнейшего изучения. Использовав несколько подходов, исследователи остановились на применении окислительной циклизации кетон-алкеновой системы.

Получив трициклическое соединение, Соренсен обнаружил, что спектральные характеристики соединения, полученного синтетическим путем, существенно отличался от спектральных параметров, которые ранее приписывались эдаксадиену. Исследователи предположили, что предложенная ранее для эдаксадиена была неверна, и соединение должно представлять собой бициклическую структуру с большой по размеру боковой цепью. Молекула с таким строением была впервые выделена в 2004 году из губки, обитающей в Красном море, это соединение назвали носиберколnosyberkol.

Исследователи из группы Соренсена подтвердили свою гипотезу. Изменив метод синтеза и получив носиберкол. Было обнаружено, что спектральные характеристики синтезированного носиберкола идеально совпадают со спектральными данными, полученными ранее для эдаксадиена, выделенного из Mycobacterium tuberculosis. Гидроксильная группа носиберкола легко дефрагментируется в процессе регистрации масс-спектра, что могло и привести к неправильному выводу о том, что выделенный из Mycobacterium tuberculosis не содержит гидроксильную группу.

Соренсен отмечает, что информация о правильном строении химического соединения, отвечающего за вирулентность Mycobacterium tuberculosis, может оказаться полезной для установления биомолекулярной мишени носиберкола и определения его роли в распространении инфекции. Исследователь заявляет, что предложенная ими схема синтеза позволяет получить достаточное количество целевого соединения для определения его роли в вирулентности Mycobacterium tuberculosis.

Полин Чю (Pauline Chiu) из Университета Гонконга подчеркивает, что работа коллег из Принстонского Университета дополнительно подчеркивает роль полного синтеза в точном установлении структур природных продуктов, добавляя, что работа представляет собой изящное синтетическое решение, которое должно внести неоценимый вклад в понимание особенностей и лечение туберкулеза.

Источник: Chem. Sci., 2010, DOI: 10.1039/c0sc00284d

метки статьи: #биохимия, #медицинская химия, #органическая химия, #органический синтез