Анабенопептины

СТАЙЛАБ предлагает тест-системы для количественного анализа анабенопептинов в воде методом ИФА.

Анабенопептины – это группа циклических гексапептидов, впервые выявленных как продукты метаболизма цианобактерий Anabaena flos-aquae, которые входят в состав морского планктона, а также являются симбионтами некоторых папоротников. Анабенопептины вырабатывают цианобактерии Planktothrix и Microcystis вызывающие «цветение» пресных водоемов, Lyngbya, присутствующие как в пресных, так и в соленых водах, Nodularia, обитающие в соленых водоемах, в том числе, в Балтийском море, и Schizothrix – цианобактерии, прикрепляющиеся к камням, древесине, почве и другим твердым субстратам в приливных зонах, болотах, ручьях и горячих источниках. В настоящее время известно более 96 анабенопептинов.

Механизм действия анабенопептинов основан на способности этих соединений ингибировать активность протеинфосфатаз и протеаз. Некоторые из анабенопептинов являются ингибиторами цинксодержащих карбоксипептидаз A и B и других металлосодержащих ферментов. Перечисленные ферменты участвуют в созревании и разрушении белков. Их ингибирование приводит к нарушению этих процессов, результатом чего становится нарушение функционирования и размножения клеток и их гибель. Случаи острых или хронических отравлений анабенопептинами у млекопитающих, в том числе, у человека, неизвестны. Основной интерес к этим веществам вызван необходимостью исследовать их свойства и изучить возможность использования в медицине к примеру, в качестве противораковых средств. Однако в настоящее время анабенопептины не продемонстрировали активности в отношении клеток злокачественных опухолей.

В лабораторных исследованиях анабенопептины A и B вызывали расслабление стенки аорты крыс, обработанной до того норадреналином. Исследователи предполагают, что это воздействие связано с воздействием выделяемого клетками оксида азота (II). Анабенопептины ингибируют активность ферментов лейкоцитарной эластазы, участвующей в разрушении различных белков, и панкреатической эластазы, необходимой для нормального пищеварения. Кроме того, эти фикотоксины снижают метаболизм астроцитов – клеток нервной ткани, участвующих в ее питании, росте, развитии, восстановлении, разграничении, регуляции активности, а также в контроле ширины просвета кровеносных сосудов. Помимо этого астроциты формируют гематоэнцефалический барьер.

В естественных условиях анабенопептины присутствуют в среде совместно с микроцистинами и эругинозинами (эругенозинами) – цитотоксичными фикотоксинами, ингибирующими сериновые протеазы. Эти вещества токсичны для водных организмов, в том числе, для входящих в состав планктона амеб и ракообразных, к примеру, дафний. Гибель планктона приводит к голоданию более крупных организмов и, в свою очередь, к их гибели. Таким образом, «цветение» воды представляет опасность для водных систем.

Для выявления анабенопептинов применяют различные методы, в том числе, ЖХ-МС/МС – точную, но сложную в постановке методику, требующую дорогостоящего оборудования и высокой квалификации персонала. Присутствие других микотоксинов дополнительно осложняет анализ проб. Альтернативой ЖХ-МС/МС является определение анабенопептинов методом иммуноферментного анализа. Тест-системы Anabaenopeptins ELISA kit предназначены для количественного анализа анабенопептинов в пробах питьевой, пресной и соленой воды методом ИФА. Эта методика отличается высокой чувствительностью и селективностью и позволяет быстро получить результат.

Литература

1. Gkelis S, Harjunpää V, Lanaras T, Sivonen K. Diversity of hepatotoxic microcystins and bioactive anabaenopeptins in cyanobacterial blooms from Greek freshwaters. Environ Toxicol. 2005 Jun;20(3):249-56.
2. Spyros Gkelis, Thomas Lanaras, and Kaarina Sivonen. Cyanobacterial Toxic and Bioactive Peptides in Freshwater Bodies of Greece: Concentrations, Occurrence Patterns, and Implications for Human Health. Mar Drugs. 2015 Oct; 13(10): 6319–6335.
3. Toxic and Bioactive Peptides in Cyanobacteria. PEPCY Final Report. Contract Number: QLK4-CT-2002-02634
4. Paul G. Wahome, Kevin R. Beauchesne, Anna C. Pedone, John Cavanagh, Christian Melander, Paul Zimba, and Peter D. R. Moeller. Augmenting Anti-Cancer Natural Products with a Small Molecule Adjuvant. Mar Drugs. 2015 Jan; 13(1): 65–75.
5. Handbook of Cyanobacterial Monitoring and Cyanotoxin Analysis.  Jussi Meriluoto, Lisa Spoof, Geoffrey A. Codd. John Wiley & Sons, 2017.
6. Harada K-i., Fujii K., Shimada T., Suzuki M., Sano H., Adachi K., Carmichael W.W. Two cyclic peptides, anabaenopeptins, a third group of bioactive compounds from the cyanobacterium Anabaena flos-aquae NRC-525–17. Tetrahedron Lett. 1995;36(9):1511–1514.
7. Lisa Spoof, Agata Błaszczyk, Jussi Meriluoto, Marta Cegłowska, and Hanna Mazur-Marzec. Structures and Activity of New Anabaenopeptins Produced by Baltic Sea Cyanobacteria. Mar Drugs. 2016 Jan; 14(1): 8.