danДоклады Национальной академии наук БеларусиDoklady of the National Academy of Sciences of Belarus1561-83232524-2431The Republican Unitary Enterprise Publishing House "Belaruskaya Navuka"10.29235/1561-8323-2018-62-2-178-184dan-506Research ArticleХИМИЯCHEMISTRYСИНТЕЗ КОНЪЮГАТА 24-ЭПИКАСТАСТЕРОНА С ФЛУОРЕСЦЕНТНЫМ КРАСИТЕЛЕМ BODIPYSYNTHESIS OF 24-EPICASTASTERONE CONJUGATE WITH FLUORESCENT DYE BODIPYГурскийА. Л.HurskiA. L.

канд. хим. наук, вед. науч. сотрудник

ahurski@iboch.byБарановскийА. В.BaranovskyA. V.

д-р хим. наук, заведующий лабораторией

baranovsky@iboch.byДрашарП.DrasarP.

профессор

Pavel.Drasar@vscht.czЖабинскийВ. Н.ZhabinskiiV. N.

член-корреспондент, д-р хим. наук, доцент, гл. науч. сотрудник

vz@iboch.byХрипачВ. А.KhripachV. A.

академик, д-р хим. наук, профессор, заведующий лабораторией

khripach@iboch.byИнститут биоорганической химии Национальной академии наук Беларуси, МинскInstitute of Bioorganic Chemistry of the National Academy of Sciences of Belarus, MinskУниверситет химии и технологии, ПрагаCzech Republic201820052018622178184Copyright © Гурский А.Л., Барановский А.В., Драшар П., Жабинский В.Н., Хрипач В.А., 20182018Гурский А.Л., Барановский А.В., Драшар П., Жабинский В.Н., Хрипач В.А.Hurski A.L., Baranovsky A.V., Drasar P., Zhabinskii V.N., Khripach V.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://doklady.belnauka.by/jour/article/view/506

Для проведения исследований молекулярных событий с участием брассиностероидов в живой клетке осуществлен синтез меченного флуоресцентным красителем BODIPY фитогормона 24-эпикастастерона. Отличительной особенностью полученного конъюгата является сохранение в его молекуле нативных функциональных группировок брассиностероидов, ответственных за физиологические эффекты данного класса соединений, что призвано обеспечить его эффективное связывание с соответствующим рецептором. В качестве ключевой стадии химического синтеза использована реакция азид-алкинового [3 +  2]-циклоприсоединения стероидного азида с содержащим ацетиленовый фрагмент BODIPY красителем.

To carry out studies of molecular events involving brassinosteroids in a living cell, the synthesis of the phytohormone 24-epicastasterone labeled with a fluorescent dye BODIPY was performed. A distinctive feature of the conjugate obtained is the preservation in its molecule of native functional groups of brassinosteroids responsible for the physiological effects of this class of compounds, which is intended to ensure its effective binding to the corresponding receptor. The reaction of azide-alkyne [3 + 2]-cycloaddition of steroid azide with an acetylene BODIPY-containing dye fragment was used as a key stage in chemical synthesis.

брассиностероидыэпикастастеронBODIPYфлуоресцентные конъюгатыазид-алкиновое [3 + 2]-циклоприсоединениеbrassinosteroidsepicastasteroneBODIPYfluorescent conjugatesazide-alkyne [3 + 2]cycloadditionReferencesKuchmiy, A. A. Methods for in vivo molecular imaging / A. A. Kuchmiy, G. A. Efimov, S. A. Nedospasov // Biochemistry (Moscow). – 2012. – Vol. 77, N 12. – P. 1339–1353. DOI: 10.1134/s0006297912120012Kuchmiy A. A., Efimov G. A., Nedospasov S. A. Methods for in vivo molecular imaging. Biochemistry (Moscow), 2012, vol. 77, no. 12, pp. 1339–1353. DOI: 10.1134/s0006297912120012Khripach, V. A. Brassinosteroids. A New Class of Plant Hormones / V. A. Khripach, V. N. Zhabinskii, A. de Groot. – San Diego: Academic Press, 1999. – 456 p.Khripach V. A., Zhabinskii V. N., de Groot A. Brassinosteroids. A New Class of Plant Hormones. San Diego, Academic Press, 1999. 456 p.High-performance liquid chromatography of brassinosteroids in plants with derivatization using 9-phenanthreneboronic acid / K. Gamoh [et al.] // J. Chromatogr. – 1989. – Vol. 469. – P. 424–428. DOI: 10.1016/s0021-9673(01)96481-7Gamoh K., Omote K., Okamoto N., Takatsuto S. High-performance liquid chromatography of brassinosteroids in plants with derivatization using 9-phenanthreneboronic acid. Journal of Chromatography, 1989, vol. 469, pp. 424–428. DOI: 10.1016/s0021-9673(01)96481-7Solution electronic spectra of brassinosteroid and a synthesized conjugate of a steroid and a fluorescent label / N. A. Borisevich [et al.] // J. Appl. Spectroscopy. – 2008. – Vol. 75, N 1. – P. 75–79. DOI: 10.1007/s10812-008-9009-6Borisevich N. A., Raichenok T. F., Khripach V. A., Zhabinskii V. N., Ivanova G. V. Solution electronic spectra of brassinosteroid and a synthesized conjugate of a steroid and a fluorescent label. Journal of Applied Spectroscopy, 2008, vol. 75, no. 1, pp. 75–79. DOI: 10.1007/s10812-008-9009-6Synthesis and spectral and luminescence properties of new conjugates of brassinosteroids for immunofluorescence analysis / T. F. Raichenok [et al.] // Chem. Nat. Compd. – 2012. – Vol. 48, N 2. – P. 267–271. DOI: 10.1007/s10600-012-0218-0Raichenok T. F., Litvinovskaya R. P., Zhabinskii V. N., Raiman M. E., Kurtikova A. L., Minin P. S. Synthesis and spectral and luminescence properties of new conjugates of brassinosteroids for immunofluorescence analysis. Chemistry of Natural Compounds, 2012, vol. 48, no. 2, pp. 267–271. DOI: 10.1007/s10600-012-0218-0Brassinosteroid-BODIPY conjugates: design, synthesis, and properties / M. Malachowska-Ugarte [et al.] // Steroids. – 2015. – Vol. 102. – P. 53–59. DOI: 10.1016/j.steroids.2015.07.002Malachowska-Ugarte M., Sperduto C., Ermolovich Y. V., Sauchuk A. L., Jurášek M., Litvinovskaya R. P., Straltsova D., Smolich I., Zhabinskii V. N., Drašar P., Demidchik V., Khripach V. A. Brassinosteroid-BODIPY conjugates: design, synthesis, and properties. Steroids, 2015, vol. 102, pp. 53–59. DOI: 10.1016/j.steroids.2015.07.002Ulrich, G. The chemistry of fluorescent bodipy dyes: versatility unsurpassed / G. Ulrich, R. Ziessel, A. Harriman // Angew. Chem. Int. Ed. – 2008. – Vol. 47, N 7. – P. 1184–1201. DOI: 10.1002/anie.200702070Ulrich G., Ziessel R., Harriman A. The chemistry of fluorescent bodipy dyes: versatility unsurpassed. Angewandte Chemie International Edition, 2008, vol. 47, no. 7, pp. 1184–1201. DOI: 10.1002/anie.200702070Osati, S. BODIPY-steroid conjugates: Syntheses and biological applications / S. Osati, H. Ali, J. E. Van Lier // J. Porphyrins Phthalocyanines. – 2016. – Vol. 20, N 1–4. – P. 61–75. DOI: 10.1142/s1088424616300019Osati S., Ali H., Van Lier J. E. BODIPY-steroid conjugates: Syntheses and biological applications. Journal of Porphyrins and Phthalocyanines, 2016, vol. 20, no. 1–4, pp. 61–75. DOI: 10.1142/s1088424616300019Baranovskii, A. V. Synthesis and growth-stimulating activity of 15b-substituted brassinosteroids / A. V. Baranovskii, M. P. Popova, V. A. Khripach // Chem. Nat. Compd. – 2015. – Vol. 51, N 2. – P. 289–295. DOI: 10.1007/s10600-015-1263-2Baranovskii A. V., Popova M. P., Khripach V. A. Synthesis and growth-stimulating activity of 15b-substituted brassinosteroids. Chemistry of Natural Compounds, 2015, vol. 51, no. 2, pp. 289–295. DOI: 10.1007/s10600-015-1263-2A stepwise huisgen cycloaddition process: copper(I)-catalyzed regioselective «ligation» of azides and terminal alkynes / V. V. Rostovtsev [et al.] // Angew. Chem. Int. Ed. – 2002. – Vol. 41, N 14. – P. 2596–2599. DOI: 10.1002/1521- 3773(20020715)41:14%3C2596::aid-anie2596%3E3.0.co;2-4Rostovtsev V. V., Green L. G., Fokin V. V., Sharpless K. B. A stepwise huisgen cycloaddition process: copper(I)- catalyzed regioselective «ligation» of azides and terminal alkynes. Angewandte Chemie International Edition, 2002, vol. 41, no. 14, pp. 2596–2599. DOI: 10.1002/1521-3773(20020715)41:14%3C2596::aid-anie2596%3E3.0.co;2-4Polytriazoles as copper(I)-stabilizing ligands in catalysis / T. R. Chan [et al.] // Org. Lett. – 2004. – Vol. 6, N 17. – P. 2853–2855. DOI: 10.1021/ol0493094Chan T. R., Hilgraf R., Sharpless K. B., Fokin V. V. Polytriazoles as copper(I)-stabilizing ligands in catalysis. Organic Letters, 2004, vol. 6, no. 17, pp. 2853–2855. DOI: 10.1021/ol0493094Michaels, H. A. Ligand-assisted, copper(II) acetate-accelerated azide-alkyne cycloaddition / H. A. Michaels, L. Zhu // Chem. Asian J. – 2011. – Vol. 6, N 10. – P. 2825–2834. DOI: 10.1002/asia.201100426Michaels H. A., Zhu L. Ligand-assisted, copper(II) acetate-accelerated azide-alkyne cycloaddition. Chemistry – an Asian Journal, 2011, vol. 6, no. 10, pp. 2825–2834. DOI: 10.1002/asia.201100426

The authors declare that there are no conflicts of interest present.