Ukr.Biochem.J. 2014; Том 86, №3, травень-червень, c. 49-60

doi: http://dx.doi.org/10.15407/ubj86.03.049

Комплекси кобальту (II, III) з похідними дитіокарбамової кислоти – ефектори пептидази Bacillus thuringiensis та α-L-рамнозидази Eupenicillium erubescens і Cryptococcus albidus

23.06.2015   Без категорії   No comments

Л. Д. Варбанець1, О. В. Мацелюх1, І. І. Сейфулліна2,
М. В. Хитрич2, Н. А. Нідялкова1, О. В. Гудзенко1

1Інститут мікробіології і вірусології ім. Д. К. Заболотного НАН України, Київ;
2Одеський національний університет ім. І. І. Мечникова, Україна;
e-mail: varbanets@serv.imv.kiev.ua

Вивчали вплив комплексів кобальту (ІІ, ІІІ) з похідними дитіокарбамової кислоти на активність пептидази Bacillus thuringiensis із еластазною і фібринолітичною активністю, а також α-L-рамнозидази Eupenicillium erubescens та Cryptococcus albidus. Досліджувані сполуки кобальту (II, III) на основі їхнього складу і будови було розділено на 6 груп: 1) тетрахлоркобальтати (II) 3,6-ди(R,R′)-імініо-1,2,4,5-тетратіана – (RR′)2Ditt[CoCl4]; 2) тетрабромкобальтати (II) 3,6-ди(R,R′)-імініо-1,2,4,5-тетратіана – (RR′)2Ditt[CoBr4]; 3) ізотіоціанати тетра((R,R′)-дитіокарбаматізотіоціанат)кобальту (II) – [Co(RR′Ditc)4](NCS)2; 4) дитіокарбамати кобальту (II) – [Co(S2CNRR′)2]; 5) дитіокарбамати кобальту (III) – [Co(S2CNRR′)3]; 6) молекулярні комплекси дитіокарбаматів кобальту (III) з йодом – [Co(S2CNRR′)3]∙2I2. Ці групи (1–6) об’єднувала наявність в їхніх молекулах одного і того ж комплексоутворювача (кобальту) і фрагмента S2CNRR′. Досліджувані комплекси відрізняються зарядом внутрішньої координаційної сфери: аніонні (1–2), катіонні (3) і нейтральні (4–6). У межах кoжної групи комплексів варіюється природа замісників при атомах нітрогену. Встановлено, що вивчені сполуки кобальту (ІІ, ІІІ) активують або інгібують ензиматичну активність, в залежності від складу, будови, заряду комплексу, координаційного числа комплексоутворювача, а також від ензиму і штаму, який його продукує. Максимальний ефект досягається за активування пептидаз B. thuringiensis IMB B-7324 із еластазною і фібринолітичною активністю. Так, для покращення каталітичних властивостей пептидази 1 в залежності від виду активності, яку вона проявляє, можна рекомендувати такі сполуки: для еластазної – координаційно ненасичені комплекси кобальту (II) (1–4), які містять при атомах нітрогену короткі аліфатичні або аліциклічні замісники і підвищують активність в середньому на 17–100%; для фібринолітичної – нейтральні дитіокарбамати кобальту (II, III) (4–5) (на 29–199%). Для підвищення фібринолітичної активності пептидази 2 краще використовувати дибензил- або етилфенілдитіокарбамати ко­бальту (III), які збільшують активність на 15–40% порівняно з контролем. Ці ж комплекси, а також сполука {(CH2)6}2Ditt[CoCl4] активують α-L-рамнозидазу C. albidus на 10–20%.

Ключові слова: , , , , , , ,

Посилання:

  1. Varbanets LD, Mаtselyukh ЕV. Proteolytic enzymes of microorganisms. K.: 2008. 107 p.
  2. Matselyukh ОV, Nidialkova NA, Varbanets LD. Purification and physicochemical properties of Bacillus thuringiensis ІМВ В-7324 peptidase with elastolytic and fibrinolytic activity. Ukr Biokhim. Zhurn. 2012 Nov-Dec;84(6):25–36. Ukrainian. PubMed
  3. Gudzenko OV, Varbanets LD. Microbial α-l-rhamnosidases: producers, properties and practical use. Biotechnology. 2012;5(6):9–26.
  4. Gudzenko OV, Varbanets LD. Purification and physico-chemical properties of Eupenicillium erubescens alpha-L-rhamnosidase. Microbiol. Zhurn. 2012 Mar-Apr;74(2):14–21. PubMed
  5. Gudzenko OV, Varbanets LD. Purification and physico-chemical properties of Cryptococcus albidus 1001 α-L- rhamnosidase. Microbiol. Zhurn. 2012 Nov-Dec;74(6):16–23. PubMed
  6. Varbanets LD, Mаtselyukh ЕV, Gudzenko ЕV, Bоrzоvа NV, Sеifullina II, Khitrich GN. Coordinative compounds of zinc with n-substituted thiоcаrbаmоil-N′-pentаmethylеnsulfenаmides – activity mоdifiers of еnzymes of proteolytic and glycolytic action. Ukr Biokhim Zhurn. 2011 May-Jun;83(3):25-36. PubMed
  7. Gölcü A. Transition metal complexes of propranolol dithiocarbamate: synthesis, characterization, analytical properties and biological activity. Transit. Metal Chem. 2006;31(3):405–412. CrossRef
  8. Mohammad A, Varshney C, Nami SA. Synthesis, characterization and antifungal activities of 3d-transition metal complexes of 1-acetylpiperazinyldithiocarbamate, M(acpdtc)2. Spectrochim Acta A Mol Biomol Spectrosc. 2009 Jul;73(1):20-4.  PubMed, CrossRef
  9. Mamba SM, Mishra AK, Mamba BB, Njobeh PB, Dutton MF, Fosso-Kankeu E. Spectral, thermal and in vitro antimicrobial studies of cyclohexylamine-N-dithiocarbamate transition metal complexes. Spectrochim Acta A Mol Biomol Spectrosc. 2010 Oct 15;77(3):579-87.  PubMed, CrossRef
  10. Matselyukh OV. Obtaining of mutants of Вacillus sp. with enhanced elastase production. Biotechnology. 2010;3(2):42-–47.
  11. Nidialkova NA, Matselyukh OV, Varbanets LD. Optimization of the medium for the synthesis of the Bacillus thuringiensis ІМВ В-7324 fibrinolytic peptidase. Biotechnology. 2012;5(4):74-81.
  12. Matselyukh OV, Nidialkova NA, Varbanets LD. Characteristics of growth and elastase production by mutant of Bacillus sp. 27-88ELS+. Biotechnology. 2011;4(3):43-50.
  13. Matselyukh ОV, Nidialkova NA, Varbanets LD. Purification and physicochemical properties of Bacillus thuringiensis ІМВ В-7324 peptidase with elastolytic and fibrinolytic activity. Ukr Biokhim Zhurn. 2012 Nov-Dec;84(6):25-36. Ukrainian. PubMed
  14. Nidialkova NA, Matselyukh OV, Varbanets LD. Isolation of Bacillus thuringiensis IMV B-7324 fibrinolytic peptidase. Microbiol. Zhurn. 2012 Sep-Oct;74(5):9-15. Ukrainian. PubMed
  15. Varbanets LD, Matselyukh ОV, Nidyalkova NА, Аvdiyuk ЕV, Gudzenko АV, Seifullina II, Маsаnоvets GN, Khitrich NV. The coordination compounds of cobalt (II, III) with dithiocarbamic acid derivatives — modificators of hydrolytic enzymes activity. Biotechnol. Acta. 2013;6(1):73-80.
  16. Gudzenko EV, Borzova NV, Varbanets LD. Optimization of cultivation conditions of α-L-rhamnosidases producers – representatives of different taxonomic groups of microorganisms. Microbiol. Zhurn. 2011 May-Jun;73(3):46-53. Ukrainian. PubMed
  17. Gudzenko EV, Varbanets LD. Purification and physico-chemical properties of Eupenicillium erubescens alpha-L-rhamnosidase. Microbiol. Zhurn. 2012 Mar-Apr;74(2):14-21. Russian. PubMed
  18. Gudzenko EV, Varbanets LD. Purification and physico-chemical properties of Cryptococcus albidus 1001 alpha-L-rhamnosidase. Mikrobiol Zhurn. 2012 Nov-Dec;74(6):16-23. Russian. PubMed
  19. Davis DW. Determination of flavonones in citrus juice. Anal. Chem. 1947;19(1): 46-48.
  20. Yurchenko EN, Khitrich NV, Paryigina GK. et al. Study of the structure of CoCl2  complexes with  tetramethylthiuram disulphide. Izv. SO AN SSSR. 1988;(4):89-93.
  21. Khitrich NV, Seifullina II, Nefedov S. E., Mazepa A. V. Interaction between N,N,N’,N’-Tetramethylthiuram Disulfide and Cobalt(II) Salts: Dependence of the Product Composition and Structure on the Nature of the Anion. Russ. J. Inorganic Chem. 2006;51(7):1–9.
  22. Khitrich NV, Seifullina II, Starikova ZA. Molecular Complexes of Cobalt(III) Dithiocarbamates with Iodine. Russ. J. Inorganic Chem. 2002;47(1):85-91.
  23. Khitrich NV, Seifullina II. Synthesis and structure of tris(dithiocarbamates) cobalt (III). Odesa National University Herald. Chemistry. 2000;5(2):27-32.
  24. Khitrich NV, Kolchinsky EV. Mater. Sci. Confer. Young Scientists of Chemical Faculty of Odessa University. Odessa, 1989. P. 2-6.
  25. Khitrich NV, Seifullina II. Characteristic Features of Reaction between Cobalt(III) Dithiocarbamates and Chlorine or Bromine. Rus. J. Coordin. Chem. 2000;26(11):848-853.
  26. Varbanets LD, Matselyukh ОV, Nidyalkova NА, Аvdiyuk ЕV, Gudzenko АV, Seifullina II, Маsаnоvets GN, Khitrich NV. The coordination compounds of cobalt (II, III) with dithiocarbamic acid derivatives — modificators of hydrolytic enzymes activity. Biotechnol. Acta. 2013;6(1):73-80.
Creative CommonsThis work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.