Study of the interaction of plant steroids with the protein charybdin, wich is isolated from Charrybdis maritima agg

Abstract

Ο οργανισμός Charybdis maritima (κν. σκυλοκρεμμύδα), που φύεται κυρίως στις παράκτιες περιοχές της λεκάνης της Μεσογείου, είναι γνωστός από την αρχαιότητα για τις ποικίλες φαρμακευτικές του δράσεις. Πρόσφατα, διαπιστώθηκε ότι η σκυλοκρεμμύδα περιέχει σε μεγάλες ποσότητες μία πρωτεΐνη, τη χαρυβδίνη, που ανήκει στην κατηγορία των πρωτεϊνών αποικοδομητών των ριβοσωμάτων (RIPs). Στην παρούσα εργασία επιχειρήσαμε να εντοπίσουμε, να απομονώσουμε και να χαρακτηρίσουμε τις ουσίες που προσαρτώνται στη χαρυβδίνη, κατά τη διαδικασία της απομόνωσής της και πιθανά λειτουργούν σαν συμπαράγοντες, που επηρεάζουν τη βιολογική δράση της πρωτεΐνης. Με μία σειρά χρωματογραφικών τεχνικών (TLC, LC, HPLC) και με συνδυαστική φασματοσκοπία μάζας (ESI-MS), διαπιστώθηκε ότι οι ουσίες που συνδέονται με τη χαρυβδίνη είναι κυρίως γλυκοζίτες της χημικής ομάδας των βουφαδιενολιδών. Οι βουφαδιενολίδες είναι φυτικά στεροειδή με καρδιοτονωτική, αντιμικροβιακή και αντικαρκινική δράση. Επιβεβαιώθηκε η παρουσία 6 συνολικά βουφαδιενολιδών με κοινά δομικά χαρακτηριστικά που μας επιτρέπει να υποθέσουμε πως η σύνδεσή τους με το μόριο της χαρυβδίνης είναι ειδική. Παράλληλα, ελέγχθηκε η κυτταροτοξικότητα του μεθανολικού εκχυλίσματος της χαρυβδίνης και διαπιστώθηκε ότι το μίγμα των βουφαδιενολιδών εμφανίζει υψηλή αντικαρκινική δράση.The plant Charybdis maritima (squil), which is popular in all areas around the Mediterranean basin, is well known for its pharmaceutical use. Recently, a new RIP protein, named charybdin, was reported to be contained in significantly large amounts in the bulbs of the white squil. In this thesis we tried to locate, isolate and characterize the substances which are connected with charybdin, during its isolation procedure. A variety of chromatographic techniques (TLC, LC, HPLC) and tandem mass spectrometry was used to determine that charybdin is connected mainly with glucosites of a category of plant steroids called bufadienolides. We ascertained the presence of at least 6 bufadienolides with common structural features, a fact that allows us to suggest that their connection with the molecule of charybdin is achieved in a specific manner. Additionally, we checked the cytotoxicity of charybdin’s methanolic extract and we determined that the isolated mixture of bufadienolides displays a significant anti-cancer activity