BRASSINOSTEROIDY Rostlinné hormony Barbora Slavíková.

Prezentace na téma: "BRASSINOSTEROIDY Rostlinné hormony Barbora Slavíková."— Transkript prezentace:

1 BRASSINOSTEROIDY Rostlinné hormony Barbora Slavíková

2 Co jsou to brassinosteroidy (BRs)
Výskyt a význam brassinosteroidů Syntéza nových analogů Testování

3 Brassinosteroidy - Brassinolid
přírodní rostlinné hormony (auxiny, gibereliny, cytokininy, kys. abscisová, ethylén) výskyt v přírodě v rostlinách ve velmi malém množství Brassinolid (Bl)- objeven v pylových zrnech řepky(Brassica napus) v roce 1979 (22R,23R,24S)-2a,3a,22,23-tetrahydroxy-24-methyl-7oxa-7a-homo-5a-cholestan-6-on

4 Význam brassinosteroidů
Účinky podporující růst rostlin (růst a dělení buněk, indukují kvetení, zrání plodů, klíčení semen, mají vliv na fotosyntezu…) Protistresové účinky (zvyšují odolnost rostlin vůči abiotickým a biotickým stresům-sucho, chlad, pesticidy, sůl, nemoci, škůdci…) BRs působí prostřednictvím přenosu signálu přes receptor lokalizovaný na buněčné membráně. huseníček (Arabidopsis thaliana) identifikován první gen pro receptory rostlinných BRs

5 Proč syntetizovat analoga brassinolidu
Izolace Bl neefektivní (40 kg pylu  10 mg) Syntéza Bl složitá, neefektivní (‹1 %) Metabolická nestabilita Řešení Syntéza epibrassinolidu – obdobná účinnost (5 mg cca 90 $) Studium vztahu mezi strukturou a aktivitou Hledání strukturně podobných účinných sloučenin, metabolicky stabilnějších a levnějších Počítačové modelování – jak zacílit syntézu

6 Syntéza epibrassinolidu
Ergosterol-redukce-tosylace-presmyk na i-steroid-oxidace-otevreni cyklopropanoveho kruhu-NN-dimethylacetamid, pyridinium tosylat. LiBr-hydroxylace olefinu katalyzovana OsO4 s N-methylmorpholin N-oxidem-Baeyer oxidace-trifluorperoctovou

7 Počítačové modelování
Program MOE QSAR-Quantitative Structure-Activity Relationships QSAR- analýza- odhad vlastností a osudu org. sloučenin v prostředí, účinku sloučenin na živé organismy…

8 Porovnání struktur

9 GRID mapy A B

10 Cíl práce Syntéza brassinosteroidů se zvýšenou metabolickou stabilitou
-zablokování poloh metabolické deaktivace (A-kruh, postranní řetězec…) zavedením fluoru do molekuly

11 Syntéza analogů brassinosteroidů

12 Syntéza analogů brassinosteroidů

13 Syntéza analogů brassinosteroidů

14 Testování účinnosti látek
Brassinolidní aktivita Test na druhém internodu fazole Test na stéblu rýže Polní testy Protinádorové aktivity Test vazby na GABAA receptor

15 Test na druhém internodu fazole
7 dní staré rostliny-1 až 2 mm dlouhý druhý internod-různá koncentrace testovaných látek v lanolinu ()- odečet po 5 dnech, rozdíl délek kontroly a ošetřené rostliny BS,

16 Test na druhém internodu fazole

17 Test na stéblu rýže 4 dny staré rostliny- různé konc. Testovaných látek v 95% etanolu (0.5 mikro l) , do tmy, odečet po dvou dnech. Počet rostlinek 10-12, opakováno 3-4

18 Polní testy BRs zvyšují výnos kulturních plodin zvláště v nepříznivých podmínkách, jsou přirozené pro rostliny, chrání životní prostředí (2 x mol.l-1, cca 20 mg na ha) Sledování: hmotnost sušiny, délka stébla, délka klasu, počet odnoží, množství a složení semen, hořčiny, cukernatost, obsah chlorofylu, Čína: použití do tabáku, cukrové třtiny, řepky, čaje a k ošetření ovocných stromů. Rusko: ošetření brambor, rajčat, okurky, pepře a ječmene U nás testy na pšenici, sóje, lupině, řepce, chmelu, hrachu, kukuřici…

19 Protinádorová aktivita
Calcein (acetoxymethoxy) AM- indikátor životnosti buněk (díky vysokému záchytu v živých buňkách a silné fluorescenci) rozpustný v DMSO buněčné linie (leukémie, karcinom prsu…)

20 Výsledky testování látek na druhém internodu fazole
Testovaná látka Rozdíl délky růstu v mm (koncentrace mol . L-1) 24-epiBR 54 1 43,4±0,9 2 19,5±4,9 3 18,42,3 4a 3,1±5,7 4b 11±1,1 4c 0,9±3,7

21 Výsledky testování látek na druhém internodu fazole
Conc. Mol.L-1 1 Kontrola Rozdíl v mm 1,00E-07 21,928571 20,5 1,428571 1,00E-10 63,928571 43,42857 1,00E-12 34,785714 14,28571

22 Výsledky testování látek na protinádorovou aktivitu (IC50)
Testovaná látka CEMa (mM) MCF 7b (mM) 28-homocastasteron 13±2,8 >50 1 2 3 4a 4b 35,3±1,6 48,2±0,6 4c a T-lymphoblastic leukemia cell line CEM bBreast carcinome cell lines MCF-7

23 Výsledky testování látek ve vazbě na GABAA receptor
Testovaná látka [35S]-TBPS (%) 100nM Imax(%) IC50 (nM) allopregnanolone 56,2±6,0 79 80 4a 47,2±15,1 57,9 900 4b 95,1±14,8 4c 56.6±14.6 59,4 100 koncentrace od 1 nM do 10 μM()

24 Literatura Poděkování
Slavíková B. et al. J. Med. Chem., 2008, 51 (13), pp 3979–3984 Eignerová B. et al. J. Med. Chem., 2009, 52 (18), pp 5753–5757 Šíša M. et al. Steroids 72 ( 2007 ) 740–750 Poděkování medicinální steroidy, ÚOCHB Praha laboratoř růst. regulátorů, PřF ÚP a ÚEB AV ČR, Olomouc , Dr. Oklešťková Universitat Ramon Llull, Barcelona Psychiatrické Centrum, Praha- Dr.Krištofíková Universitat Ramon Llull

25 Děkuji za pozornost