Надежда УСТЮЖАНИНА: «Наука- одна из возможностей прикоснуться к Тайне»

23 сентября 2016 г.

Надежда Евгеньевна Устюжанина – кандидат химических наук, старший научный сотрудник Лаборатории химии гликоконъюгатов (№52) Института органической химии им. Н. Д. Зелинского РАН. С 2014 года она вместе со своими коллегами М.И. Билан, А.И. Усовым, А.Г. Гербстом, А.С. Дмитренком, А.С. Шашковым, Д.З.Винницким, П.А. Фомицкой, Е.Ю. Бородиной, Э.В. Смолкиной и Н.Э. Нифантьевым проводят комплексное исследование особой группы полисахаридов — фукозилированных хондроитинсульфатов, найденных в морских огурцах.

Многие морские растения и животные являются богатыми источниками различных биологически активных веществ, благодаря чему им было найдено широкое применение в народной медицине. Более 400 лет в китайской медицине используются препараты из морского огурца, или «морского женьшеня», для лечения онкологических заболеваний, расстройств иммунной системы и системы гемостаза, а также для стимуляции регенеративных процессов. Несмотря на давнюю историю практического использования морских огурцов, существуют лишь фрагментарные сведения об активных компонентах, входящих в состав этих животных, и о механизмах их биологического действия. Надежда Устюжанина является руководителем проекта РНФ, направленного на исследование структуры этих полисахаридов и её взаимосвязи с биологической активностью.

— Надежда, чем для Вас является занятие наукой?

— Наука представляется мне возможностью заглянуть в неизведанные области мироздания, прикоснуться к Тайне. Заранее неизвестно, какие трудности встретятся на пути, да и куда приведет та или иная дорога тоже не всегда ясно. Но знаю точно, что, пока двигаешься к цели, скучно не бывает. Для меня важно и то, что исследования в нашей области позволяют решать актуальные практические задачи, связанные, прежде всего, с разработкой новых лекарственных препаратов.

— В чем комплексность проводимого вами исследования?

— В нашем проекте сочетаются несколько различных направлений исследования полисахаридов: выделение фукозилированных хондроитинсульфатов (ФХС) из морских огурцов, структурная характеристика и исследование биологической активности этих биополимеров, синтез и изучение свойств олигосахаридов, родственных ФХС. Мы собрали коллекцию полисахаридов из 9 видов морских огурцов. Общим структурным элементом для этих биополимеров является только основная цепь, построенная из чередующихся остатков N-ацетил-галактозамина и глюкуроновой кислоты. А вот положение сульфатных групп и фукозных разветвлений является видоспецифичной характеристикой. Наряду с описанными ранее типами фукозных заместителей при О-3 глюкуроновой кислоты, нами были обнаружены два новых структурных фрагмента ФХС: фукозные ответвления при О-6 N-ацетил-галактозамина и 3-О-сульфатированная глюкуроновая кислота. Примечательно, что величина биологического эффекта определяется именно тонкими деталями структуры полимера. Это было продемонстрировано нами в результате исследования антикоагулянтных и антитромботических свойств полученных полисахаридов. В нашей коллекции есть соединения, активность которых сопоставима с эффектом гепарина и значимо превышает активность низкомолекулярного гепарина (НМГ), широко используемого сегодня в медицинской практике. Исходя из простых моносахаридов (глюкозы, глюкозамина и фукозы), мы синтезировали олигосахариды, родственные различным структурным фрагментам ФХС. Исследование их биологических свойств проводится нами в настоящее время.

[1] Ustyuzhanina N.E., Fomitskaya P.A., Gerbst A.G., Dmitrenok A.S., Nifantiev N.E. Synthesis of the oligosaccharides related to branching sites of fucosylated chondroitin sulfates from sea cucumbers. Marine Drugs. (2015) 13:770-787.

[2] Gerbst A.G., Dmitrenok A.S., N.E. Ustyuzhanina, Nifantiev N.E. Conformational analysis of the oligosaccharides related to side chains of holothurian fucosylated chondroitin sulfates. Marine Drugs. (2015) 13:936-947.

[3] Gerbst A.G., Ustyuzhanina N.E., Nifantiev N.E. Computational study of the possible ternary complex formation between thrombin, antithrombin and fucosylated chondroitin sulfates. Mendeleev Communication. (2015 ) 25: 420-421.

[4] Ustyuzhanina N.E., Bilan M.I., Dmitrenok A.S., Shashkov A.S., Kusaykin M.I., Stonik V.A., Nifantiev N.E., Usov A.I. Structure and biological activity of the fucosylated chondroitin sulfate from the sea cucumber Cucumaria japonica.

Glycobiology. (2016) 26:449-459.

[5] Ustyuzhanina N.E., Dmitrenok A.S., Bilan M.I., Shashkov A.S., Gerbst A.G., Usov A.I., Nifantiev N.E. Variations of pH as an additional tool in the analysis of crowded NMR spectra of fucosylated chondroitin sulfates. Carbohydrate Research. (2016) 423:82-85.

[6] Ustyuzhanina N.E., Bilan M.I., Dmitrenok A.S., Tsvetkova E.A., Shashkov A.S., Stonik V.A., Nifantiev N.E., Usov A.I. Structural characterization of fucosylated chondroitin sulfates from sea cucumbers Apostichopus japonicus and Actinopyga mauritiana. Carbohydrate polymers (2016) doi: 10.1016/j.carbpol.2016.07.076.