Аннотация результатов, полученных в 2019 году
В период с 09 июля 2019 года по 15 мая 2020 года в рамках проекта «Морские грибы-микромицеты – перспективный источник биоактивных молекул» №19-74-10014 были выполнены следующие научно-исследовательские работы: Проведен скрининг антимикробной активности 42 штаммов грибов морских источников обитания из Коллекции морских микроорганизмов (КММ) ТИБОХ ДВО РАН и коллекции Нячангского института научных исследований и прикладных технологий (Нячанг, Вьетнам) в отношении пяти условно-патогенных тест-культур. Выявлены семь грибных штаммов – перспективных источников веществ с высокой антибиотической активностью. Экстракты грибов также были проанализированы методом тонкослойной хроматографии. Были подобраны условия препаративного культивирования грибов-микромицетов Asteromyces cruciatus (бурая водоросль Sargassum pallidum, Японское море) и Penicillium attenuatum КММ 4671 (грунт, Охотское море) и Aspergillus flaschentraegeri (неидентифицированная губка, Южно-Китайское море), работа с которыми запланирована в 2020-2021 году. Деcять новых дитерпеновых гликозидов виресценозидов Z9-Z18, а такжеьтри известных аналога и агликон виресценозида А были выделены из гриба Acremonium striatisporum KMM 4401, ассоциированного с голотурией Eupentacta fraudatrix. Соединения были получены при наращивании культуры гриба на среде, содержащей бромид калия. Структуры соединений были установлены методами одно и двумерной ЯМР-спектроскопии и масс-спектрометрии высокого разрешения. Виресценозид Z9 был структурно идентифицирован как альтрозид, имеющий агликон изопимарадиенового типа с дополнительными степенями окисления. Виресценозиды Z12-Z16 содержат в качестве углеводных компонентов уникальные метиловые эфиры альтруроновой кислоты в конформаций 4C1 и 1C4. Углеводная цепь виресценозида Z18 была структурно идентифицирована как метиловый эфир маннуроновой кислоты. Виресценозид Z10 в концентрации 10 мкМ снижал содержание АФК в макрофагах, стимулированных липополисахаридом (LPS), на 45%. Виресценозид Z13 и агликон виресценозида С в концентрации 1 мкМ индуцировали умеренное подавление продукции NO в LPS-стимулированных макрофагах на 20% и 23%, соответственно. Шесть новых сесквитерпеноидов каротановой группы, пилтунины A-F, а также известные соединения пенигрисацид D, (–)асперентин и 5ʹ-гидроксиасперентин были выделены из экстракта культуры нового гриба Penicillium piltunenseKMM 4668 с помощью различных хроматографических методов. Структуры соединений были установлены методами одно и двумерной ЯМР-спектроскопии и масс-спектрометрии высокого разрешения. Абсолютные стереоконфигурации соединений были установлены сравнением экспериментальных спектров КД, а также на основании биогенетических соображений. Пилтунин С является 13-гидроксипроизводным асптерровой кислоты. Пилтунины E и F содержат в своих структурах 9-ен-11-он и 6-ен-11-он хромофоры. Для пенигрисасида D была определена абсолютная конфигурация его асимметрических центров. Получены данные о цитотоксической, противоопухолевой, антибиотической и противовоспалительной активности выделенных соединений. Было показано, что пилтунин Е и 5ʹ-гидроксиасперентин вызывали значительное подавление продукции АФК на 35% и 40%, соответственно. Соединение 5ʹ-гидроксиасперентин подавляло продуцирование NO в LPS-стимулированных макрофагах при нетоксичной концентрации 1 мкМ. Уровень NO в этих клетках снизился на 24,1 ± 0,7% (р <0,05, критерий Стьюдента) по сравнению с контролем. Из этилацетатного экстракта гриба Aspergillus flocculosus, изолированного из образца грунта, собранного в заливе Нячанг (Южно-Китайское море, Вьетнам) были выделены и структурно идентифицированы два новых дримановых сесквитерпеноида, а также два известных родственных метаболита.

Аннотация результатов, полученных в 2020 году
В период с 16 мая 2020 года по 15 мая 2021 года в рамках проекта «Морские грибы-микромицеты – перспективный источник биоактивных молекул» №19-74-10014 были выполнены следующие научно-исследовательские работы: Проведен скрининг антимикробной активности 137 штаммов грибов морских источников обитания из Коллекции морских микроорганизмов (КММ) ТИБОХ ДВО РАН и коллекции Нячангского института научных исследований и прикладных технологий (Нячанг, Вьетнам) в отношении пяти условно-патогенных тест-культур. Выбраны четыре штамма для аналитического культивирования, проявляющие активность в отношении Staphylococcus aureus и Pseudomonas aeruginosa, их экстракты проанализированы методом тонкослойной хроматографии. Были подобраны условия препаративного культивирования грибов-микромицетов Penicillium ochotense КММ 4670 (грунт, Охотское море), Penicillium dimorphosporum КММ 4689 (неидентифицированный мягкий коралл, Южно-Китайское море) и Aspergillus melleus KMM 4687 (неидентифицированная губка, Южно-Китайское море). Проведено препаративное культивирование пяти штаммов морских грибов-микромицетов: Penicillium attenuatum КММ 4671, Asteromyces cruciatus KMM 4696 и Aspergillus flaschentraegeri 1901NT-1.2.2, Penicillium dimorphosporum KMM 4689 и Aspergillus melleus KMM 4687. Два новых хлор-содержащих поликетида акруципентины А и В, новый антрахинон 1,2-изодендриола А и восьми известных метаболитов преимущественно поликетидной природы были выделены из экстракта культуры облигатного морского гриба-микромицета Asteromyces cruciatus KMM 4696. Структуры соединений были установлены методами одно и двумерной ЯМР-спектроскопии и масс-спектрометрии высокого разрешения. Установлены относительные конфигурации асимметрических центров. Новый антрахинон 1,2-изодендриол А проявил противомикробное действие в отношении грамположительных бактерий S. aureus с МИК100 25 мкМ. Новые хлор-содержащие акруцепентины А и В в концентрации 100 мкМ вызывали угнетение роста грамположительных бактерий S. aureus примерно на 20 и 35%, соответственно. Наличие в структурах молекул акруципентинов А и В хлора делает штамм гриб Asteromyces cruciatus KMM 4696 потенциальным объектом для перегалогенирования. Семь новых алкалоидов, относящихся к семейству дезоксоизоаустамидов, а также три известных, были выделены из гриба-микромицета Penicillium dimorphosporum КММ 4689, ассоциированного с неидентифицированным мягким кораллом (Южно-Китайское море, Вьетнам). Структуры соединений были установлены методами одно и двумерной ЯМР-спектроскопии и масс-спектрометрии высокого разрешения. Абсолютные стереоконфигурации соединений были установлены сравнением экспериментальных спектров КД, а также на основании биогенетических соображений. Изучено защитное действие выделенных соединений от острой токсичности параквата (PQ) на клетки мышиной нейробластомы Neuro-2a, которые обычно используются для нейропротекторных исследований. Соединения 16,17-дигидроксидеоксидигидроизоаустамид и 16β,17α-дигидроксидеоксидигидроизоаустамид в концентрации 1 мкМ повышали жизнеспособность клеток, обработанных паракватом, на 38,6% и 30,3% соответственно. Соединение 16α,17α-дигидроксидеоксидигидроизоаустамид увеличивало жизнеспособность этих клеток на 36,5% и 39,4% при концентрациях 1 мкМ и 10 мкМ соответственно. Показано, что данный вид активности наблюдается для алкалоидов этой серии при наличии двух гидроксильных групп в пролиновом кольце. Данные соединения не проявляли радикал-связывающей активности в отношении 2,2-дифенил-1-пикрилгидразил (ДФПГ), что делает их весьма перспективными объектами дальнейшего исследования механизма их нейропротекторной активности. Для 16β-гидрокси-17α-метоксидеоксидигидроизоаустамида при 100 мкМ наблюдалось статистически достоверное снижение жизнеспособности опухолевых клеток HeLa до 70.8%, после 48 ч обработки клеток веществами. Также было показано, что это соединение в нецитотоксической концентрации 20 мкМ может снижать способность вышеупомянутых клеток к колонеобразованию на 60%. Таким образом, можно предположить, что данное соединение может иметь и антиметастатическую активность по крайней мере по отношению к некоторым типам рака. Данное предположение ожидает дальнейшего экспериментального подтверждения in vivo. Из этилацетатного экстракта гриба Aspergillus terreus (листья неидентифицированного мангрового дерева) было выделено три новых трипептидных соединения – астеррипептиды А-С. Для всех трех соединений установлена плоская структура с помощью методов 1D и 2D ЯМР и масс-спектрометрии высокого разрешения. Для астеррипептида А установлена абсолютная конфигурация всех стереоцентров с помощью метода Мёрфи с добавлением L-FDAA-производных стандартов α-аминокислот. Биологическая активность соединений устанавливается.

Аннотация результатов, полученных в 2021 году
Проведен скрининг антимикробной активности 33 штаммов из трех образцов морского грунта арктических акваторий Северного Ледовитого океана, а также Тихого океана в отношении пяти условно-патогенных тест-культур. Антибактериальную активность показали экстракты 13 штаммов грибов; антимикотической активности не обнаружено. Шесть новых поликетидов акруципентинов А‒F (пять из которых хлорсодержащие), три новых антрахинона 9,13-изодендриол А, 3,9,13-изодендриол D, акруцихинон и одиннадцать известных метаболитов преимущественно поликетидной природы были выделены из экстракта культуры облигатного морского гриба Asteromyces cruciatus KMM 4696. Относительные конфигурации новых соединении были установлены на основании ROESY данных, значения констант спин-спинового взаимодействия и некоторых химических экспериментов. Абсолютная конфигурация акруципентина A была установлена при помощи метода Мошера. Абсолютные конфигурации новых антрахинонов были установлены на основании сравнения экспериментальных и теоретических спектров ЭКД. Показано, что акруципентины не проявляют цитотокисческой активности по отношению к нормальным клеткам человека, а также к опухолевым клеткам рака простаты человека. Однако все новые соединения обладают выраженным антибиотическим действием. Наиболее выраженным противомикробным действием в отношении грамположительных бактерий S. aureus обладают акруципентины А и F. Акруципентин F практически полностью подавляет рост S. аureus в концентрации 100,0 мкМ. Акруципентин А в концентрации 100,0 мкМ уменьшал рост бактерий на 60 %. Акруципентин С в концентрации 100,0 мкМ снижал рост S. aureus на 50 %. Наибольшей противобактериальной активностью в отношении E.coli обладали соединения акруцихинон (42 %), квадрицинктапиран А (39 %), акруципентин D (37 %), дендриол B (33 %), акруципентин B (33 %), 3,9,13-изодендриол D (32 %), 9,13-изодендриол А (30 %). Отмечено, что большая часть вторичных метаболитов этого гриба ингибировала рост дрожжеподобных грибов более, чем на 50 % в максимальной исследованной концентрации 100,00 мкМ. Наиболее активный в этом тесте акруципентин D показал МИК50 25 мкМ, акруципентины B, C, E, 9,13-изодендриол А, кониотириноны B и D имели МИК50 50,0 мкМ. Установлено, что некоторые вещества из гриба Asteromyces cruciatus KMM 4696 обладают выраженным цитопротекторным действием в in vitro модели бактериального поражения кожи. Так акруципентины A‒F в концентрации 10 мкМ снижали выход фермента ЛДГ из клеток HaCaT, инкубированных с S. aureus, на 17.4%, 18.6%, 8.9%, 18.8%, 24.1% и 9.1% соответственно. Антрахиноны 9,10-антрацендион, кониотиринон D и дендриол B снижали выход ЛДГ на 18.7%, 13.7% и 12.3% соответственно. Показано, что акруципентины А, С и Е в концентрации 50 мкМ показали достаточно высокую ингибирующую активность в отношении фермента сортаза А: 18,23 ±0,32, 29,95 ±0,57 и 20,72 ±0,72 %, соответственно, что также свидетельствует о их противомикробной активности. Три новых пептида астеррипептиды А‒С были выделены из этилацетатного экстракта гриба Aspergillus terreus (листья неидентифицированного мангрового дерева). Для астеррипептидов установлена абсолютная конфигурация всех стереоцентров с помощью метода Мёрфи. Соединения, выделенные из штамма морского гриба Aspergillus terreus, показали себя как противомикробные агенты с широким спектром действия. Самую высокую активность в отношении грамотрицательных и грамположительных бактерий показал астеррипептид А, ингибировавший рост бактерий в концентрации 100,0 мкМ на 52,8 и 57,3 % соответственно. Также астеррипептиды ингибировали рост дрожжеподобных грибов более чем на 50 % в концентрациях 50,0 и 100, 0 мкМ. Показано, что астеррипептиды В и С в концентрации 50 мкМ показали достаточно высокую ингибирующую активность в отношении фермента сортаза А: 20,67 ±0,18 и 22,36 ±0,21%, соответственно, что также свидетельствует о их противомикробной активности. Показано, что астеррипептиды В и С, в отличие от астеррипептида А оказывали положительное влияние на состояние клеток кератиноцитов HaCaT, инкубированных с суспензией Staphylococcus aureus. Под действием этих веществ в концентрации 10 мкМ уменьшался выход ЛДГ из клеток HaCaT на 20.2% и 22.3% соответственно. Три новых меротерпеноида андрастанового типа мероантарктины A−C, содержащие три уникальные 6/5/6/6, 6/5/6/5/6 и 6/5/6/5 полициклические системы, семь новых производных β-резорциловой кислоты, новый 5-(2-гидроксиэтил)-4-(гидроксиметил)дигидрофуран-2(3H)-он были выделены из гриба Penicillium antarcticum KMM 4685 (морская бурая водоросль Sargassum miyabei, Японское море). Структуры всех соединений были установлены на основании анализа масс-спектров высокого разрешения HRESIMS, данных спектров одно- и двумерных ЯМР спектров и анализа литературных данных. Относительная конфигурация соединения мероантарктина А была установлена на основании данных РСА, а абсолютная – на основании квантово-химических расчетов ЭКД спектров. Для нового аналога кладоспорина 14-гидроксиасперентина B абсолютная конфигурация хиральных центров была определена при помощи метода Мошера. Показано, что три производных β-резорциловой кислоты проявляют умеренную цитотоксическую активность по отношению к клеткам LNCaP, DU145 и 22Rv1. В тоже время, одно из этих производных 2,3,4-тригидроксибутил-2,4-дигидрокси-6-(6-оксогептил)бензоат и мероантарктин А показали значительную ингибирующую активность p-гликопротеина уже при концентрациях 5 и 1.56 мкМ, соответственно, что обуславливает их способность ресенсибилизировать лекарственно-устойчивые клетки PC3-DR к действию доцетаксела. Новый меротерпеноид мероантарктин А может рассматриваться как перспективный кандидат для комбинированной терапии лекарственно-устойчивого рака предстательной железы. Вторичные метаболиты, выделенные из морского гриба Penicillium antarcticum являются перспективными антимикробными агентами с широким спектром биологической активности. Наибольшее подавление роста грамположительных бактерий было отмечено для соединения цитреогибриддион В (39 % в концентрации 100,0 мкМ). Самое выраженное антибактериальное действие в отношении грамотрицательных бактерий также показано для цитреогибриддионона В, который полностью подавляя рост E.coli в концентрации 100,0 мкМ. Соединения цитреогибриддион В и 5’-гидроксиасперентин подавляли рост C. albicans на 58 % в максимальной исследованной концентрации. Кладоспорин ингибировали рост дрожжей на 54% в концентрации 100,0 мкМ. Показано, что кладоспорин, выделенный из данного штамма в концентрации 10 мкМ уменьшал выход ЛДГ из клеток HaCaT, инкубированных с S. aureus, на 27.7%, в то же время мероантарктин А в той же концентрации уменьшал выход ЛДГ только на 18.5%. Кладаспорин в концентрации 50 мкМ показал достаточно высокую ингибирующую активность в отношении фермента сортаза А (29,78 ±0,28%), что также свидетельствует о его противомикробной активности в отношении S. aureus. Вторичные метаболиты 5’-гидроксиасперентин, этил-3-(6,8-дигидрокси-1-оксоизохроман-3-ил)пропаноат и метил-3-(6,8-дигидрокси-1-оксоизохроман-3-ил)пропаноат ингибировали активность фермента уреаза на 50 % в концентрациях 2,97, 8,58 и 10,99 мкМ, соответственно. Эти соединения показали высокую ингибирующую активность в отношении фермента уреаза и, несомненно, являются перспективными для дальнейшего изучения их как ингибиторов уреазы. Активность уреазы является важным патогенным фактором, и десять из двенадцати устойчивых к антибиотикам патогенов, обозначенных ВОЗ как «приоритетные патогены», на самом деле являются уреолитическими. Изучены подходы к направленной химической модификации кладоспорина, выделенного из гриба Penicillium attenuatum КММ 4671, получены шесть новых индивидуальных соединений, пять из которых исследованы на антимикробную, радикал-связывающую и ферментингибирующую активности. Показано, что полусинтетические бромсодержащие соединения, полученных путем химических модификаций из кладоспорина, обладают достаточно высокой активностью в отношении S. aureus и E.coli.