Estrogenic and chemopreventive activities of xanthones and flavones of Syngonanthus (Eriocaulaceae)

The possible benefits of some bioactive flavones and xanthones present in plants of the genus Syngonanthus prompted us to screen them for estrogenic activity. However, scientific research has shown that such substances may have undesirable properties, such as mutagenicity, carcinogenicity and toxicity, which restrict their use as therapeutic agents. Hence, the aim of this study was to assess the estrogenicity and mutagenic and antimutagenic properties. We used recombinant yeast assay (RYA), with the strain BY4741 of Saccharomyces cerevisiae, and Ames test, with strains TA100, TA98, TA97a and TA102 of Salmonella typhimirium, to evaluate estrogenicity, mutagenicity and antimutagenicity of methanolic extracts of Syngonanthus dealbatus (S.d.), Syngonanthus macrolepsis (S.m.), Syngonanthus nitens (S.n.) and Syngonanthus suberosus (S.s.), and of 9 compounds isolated from them (1 = luteolin, 2 = mix of A-1,3,6-trihydroxy-2-methoxyxanthone and B-1,3,6-trihydroxy-2,5- dimethoxyxanthone, 3 = 1,5,7-trihydroxy-3,6-dimethoxyxanthone, 4 = 1,3,6,8-tetrahydroxy-2,5-dimethoxyxanthone, 5 = 1,3,6,8-tetrahydroxy-5- methoxyxanthone, 6 = 7-methoxyluteolin-8-C-β-glucopyranoside, 7 = 7-methoxyluteolin-6-C-β-glucopyranoside, 8 = 7,3′-dimethoxyluteolin- 6-C-β-glucopyranoside and 9 = 6-hydroxyluteolin). The results indicated the estrogenic potential of the S. nitens methanol extract and four of its isolated xanthones, which exhibited, respectively, 14.74 ± 1.63 nM; 19.54 ± 6.61; 7.20 ± 0.37; 6.71 ± 1.02 e 10.01 ± 4.26 nM of estradiol-equivalents (EEQ). None of the extracts or isolated compounds showed mutagenicity in any of the test strains and all of them showed antimutagenic potential, in particular preventing mutations caused by aflatoxin B1 (AFB1) and benzo[a]pyrene (B[a]P). The results show that the xanthones, only isolated from the methanol extract of S. nitens capitula, probably were the responsible for its estrogenic activity and could be useful as phytoestrogens, providing a new opportunity to develop hormonal agents. In addition, flavones and xanthones could also be used as a new antimutagenic agent. Since, the mutagens are involved in the initiation and promotion of several human diseases, including cancer, the significance of novel bioactive phytocompounds in counteracting these pro-mutagenic and carcinogenic effects is now gaining credence. © 2013 Elsevier Inc. All rights reserved.

Deciphering the synergism of endogenous glycoside hydrolase families 1 and 9 from Coptotermes gestroi

Termites can degrade up to 90% of the lignocellulose they ingest using a repertoire of endogenous and symbiotic degrading enzymes. Termites have been shown to secrete two main glycoside hydrolases, which are GH1 (EC 3.2.1.21) and GH9 (EC 3.2.1.4) members. However, the molecular mechanism for lignocellulose degradation by these enzymes remains poorly understood. The present study was conducted to understand the synergistic relationship between GH9 (CgEG1) and GH1 (CgBG1) from Coptotermes gestroi, which is considered the major urban pest of São Paulo State in Brazil. The goal of this work was to decipher the mode of operation of CgEG1 and CgBG1 through a comprehensive biochemical analysis and molecular docking studies. There was outstanding degree of synergy in degrading glucose polymers for the production of glucose as a result of the endo-β-1,4-glucosidase and exo-β-1,4-glucosidase degradation capability of CgEG1 in concert with the high catalytic performance of CgBG1, which rapidly converts the oligomers into glucose. Our data not only provide an increased comprehension regarding the synergistic mechanism of these two enzymes for cellulose saccharification but also give insight about the role of these two enzymes in termite biology, which can provide the foundation for the development of a number of important applied research topics, such as the control of termites as pests as well as the development of technologies for lignocellulose-to-bioproduct applications. © 2013 Elsevier Ltd.

Aspergillus niger beta-Glucosidase Has a Cellulase-like Tadpole Molecular Shape INSIGHTS INTO GLYCOSIDE HYDROLASE FAMILY 3 (GH3) beta-GLUCOSIDASE STRUCTURE AND FUNCTION

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Understanding the Function of Conserved Variations in the Catalytic Loops of Fungal Glycoside Hydrolase Family 12

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Conformational changes in a hyperthermostable glycoside hydrolase: enzymatic activity is a consequence of the loop dynamics and protonation balance

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Synthesen von C-glycosylierten Aminosäuren und Peptiden unter Einsatz speziell konstruierter Mikroreaktoren

Die chemische Synthese definierter Glycopeptidstrukturen bildet die Basis einiger vielversprechender Ansätze zur Therapie verschiedener Krankheiten. Die Entwicklung hochaffiner Selektininhibitoren könnte der Behandlung chronischer Entzündungen und zur Unterdrückung der Metastasierung von Tumoren dienen. Vollsynthetische Vakzine auf Basis glycosylierter MUC1-Partialstrukturen sollen das Immunsystem zur Bekämpfung von krankem Gewebe anregen und so perspektivisch eine Impfung gegen Krebs ermöglichen. Da die natürlich vorkommenden O-Glycoside in vivo eine begrenzte Stabilität besitzen, wurde eine Methode entwickelt, welche die modulare Herstellung von stabilen rnC-Glycosylaminosäuren als Mimetika der natürlichen Serin-, Threonin- und Tyrosin-Glycoside ermöglicht. Dazu wurden passend geschützte Kohlenhydrat-Lactone synthetisiert, die in einer mikrowellengestützten Petasis-Olefinierung unter Durchflussbedingungen in die entsprechenden exo-Glycale überführt wurden. Die Reaktionszeit konnte durch diese spezielle Reaktionsführung auf weniger als drei Minuten verringert werden, während konventionell mehrere Stunden benötigt werden. Die C-glycosidische Verknüpfung mit den entsprechenden Aminosäurebausteinen gelang durch eine Hydroborierungs-Suzuki-Kupplungs-Kaskade. Nach umfangreicher Optimierung der Reaktionsparameter ließ sich neben mehreren Monosacchariden auch ein exo-Glycal der Lactose erfolgreich in der Kupplung einsetzen. Nach verschiedenen Schutzgruppenmanipulationen wurden einige der synthetisierten Bausteine zur Synthese C-glycosylierter Partialstrukturen des Mucins MUC1 an der festen Phase herangezogen. In ELISA-Experimenten wurden die C-Glycosylpeptide von an Brustkrebsgewebe bindenden Antikörpern erkannt, die durch Vakzinierung mit ähnlichen Strukturen erhalten worden waren. Zur Synthese zweier Bausteine potenzieller Selektin-Inhibitoren wurde ein Mimetikum des in natürlichen Liganden vorkommenden Tetrasaccharides Sialyl-Lewisx synthetisiert. Bei diesem wurde die terminale Sialinsäure durch (S)-Cyclohexylmilchsäure ersetzt. Die bei der gewählten Syntheseroute notwendige regioselektive Öffnung eines Benzylidenacetals wurde in einem Mikroreaktor durchgeführt, wodurch eine einfache Reaktionsoptimierung mit geringen Substanzmengen möglich war. Die Reaktionszeit liegt mit unter 4 Minuten deutlich unter den üblichen Werten von einer bis mehreren Stunden. In einer Block-Glycosylierung konnte das Pseudotetrasaccharid sowohl an einen C-Lactosyl-Tyrosin-, als auch an einen C-Lactosyl-Serin-Akzeptor angefügt und somit die Synthese der Zielverbindungen abgeschlossen werden. Diese Bausteine können in Zukunft als Bestandteile synthetischer Glycopeptide zum Einsatz kommen, welche Mimetika der natürlichen Selektin-Liganden darstellen sollen.rn

Reductase inhibitory activity of some flavones: Topological descriptors in modeling the activity

In healthy people, glucose is metabolized through Embden-Meyerhoff pathway. In cases of diabetes mellitus, with the increased levels of glucose in insulin-insensitive tissues the Aldose Reductase (AR) in polyol pathway facilitates the conversion of glucose to sorbitol. In this cascade of events the accumulated sorbitol is attributed to be responsible for cataract, neuropathy and retinopathy in diabetic cases.1,2 Thus, the inhibition of AR in polyol pathway may prevent and lead to the cure of the complications arising out of the diabetes mellitus. In this background, Matsuda and coworkers3 studied the AR inhibitory activity of large number of flavones and related compounds from traditional antidiabetic remedies. Here, many of these compounds shared 2-Aryl-benzpyran-4-one as scaffold for different chemical groups surrounding this moiety. This offers scope to investigate the AR inhibitory activity of these compounds in relation to the functional group environment surrounding this core

Isolation of a multispecific organic anion and cardiac glycoside transporter from rat brain

A novel multispecific organic anion transporting polypeptide (oatp2) has been isolated from rat brain. The cloned cDNA contains 3,640 bp. The coding region extends over 1,983 nucleotides, thus encoding a polypeptide of 661 amino acids. Oatp2 is homologous to other members of the oatp gene family of membrane transporters with 12 predicted transmembrane domains, five potential glycosylation, and six potential protein kinase C phosphorylation sites. In functional expression studies in Xenopus laevis oocytes, oatp2 mediated uptake of the bile acids taurocholate (Km ≈ 35 μM) and cholate (Km ≈ 46 μM), the estrogen conjugates 17β-estradiol-glucuronide (Km ≈ 3 μM) and estrone-3-sulfate (Km ≈ 11 μM), and the cardiac gylcosides ouabain (Km ≈ 470 μM) and digoxin (Km ≈ 0.24 μM). Although most of the tested compounds are common substrates of several oatp-related transporters, high-affinity uptake of digoxin is a unique feature of the newly cloned oatp2. On the basis of Northern blot analysis under high-stringency conditions, oatp2 is highly expressed in brain, liver, and kidney but not in heart, spleen, lung, skeletal muscle, and testes. These results provide further support for the overall significance of oatps as a new family of multispecific organic anion transporters. They indicate that oatp2 may play an especially important role in the brain accumulation and toxicity of digoxin and in the hepatobiliary and renal excretion of cardiac glycosides from the body.

A galloylated cyanogenic glycoside from the Australian endemic rainforest tree Elaeocarpus sericopetalus (Elaeocarpaceae)

A cyanogenic glycoside -6'-O-galloylsambunigrin - has been isolated from the foliage of the Australian tropical rainforest tree species Elaeocarpus sericopetalus F. Muell. (Elaeocarpaceae). This is the first formal characterisation of a cyanogenic constituent in the Elaeocarpaceae family, and only the second in the order Malvales. 6'-O-galloylsambunigrin was identified as the principal glycoside, accounting for 91% of total cyanogen in a leaf methanol extract. Preliminary analyses indicated that the remaining cyanogen content may comprise small quantities of sambunigrin, as well as di- and tri-gallates of sambunigrin. E. sericopetalus was found to have foliar concentrations of cyanogenic glycosides among the highest reported for tree leaves, up to 5.2 mg CN g(-1) dry wt. (c) 2006 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Anthrone and oxanthrone C,O-diglycosides from Picramnia teapensis

Two C,O-diglycosylated compounds, the anthrone picramnioside F, and the oxanthrone mayoside C, were isolated from the stem bark of Picramnia teapensis, along with the previously reported anthraquinones, 1-O-beta -D- and 8-O-beta -D-glucopyranosyl emodin. The compounds were separated by recycling-HPLC, and their structures were determined on the basis of spectroscopic analysis. CD measurements were used to establish the absolute configuration of the anthrone and oxanthrone. The antifungal activity of 1-O-beta -D- and 8-O--D-glucopyranosyl emodin against Leucoagaricus gongilophorus was shown to be similar to that of the lignan sesamin. (C) 2000 Elsevier B.V. Ltd. All rights reserved.

Proscillaridin A effects on histone acetylation and C-MYC degradation in acute lymphoblastic leukemia

La leucémie lymphoblastique aiguë (LLA) représente environ 25% des cancers pédiatriques diagnostiqués chaque année. Dans 80 % des cas, une rémission complète est observée. Cependant, les patients résistants aux traitements ainsi que les patients en rechute présentent un mauvais pronostique. Les altérations épigénétiques sont des facteurs essentiels dans le développement et la progression de la maladie, ainsi qu’à la résistance aux traitements. Lors d’un criblage de médicaments approuvés par la FDA, nous avons découvert des molécules ayant des caractéristiques anticancéreux et épigénétiques. Pour évaluer l’activité de ces molécules, nous avons procédé à un criblage secondaire sur plusieurs lignées cellulaires leucémiques. Nous avons découvert qu’une de ces molécules, un glucoside cardiotonique appelé la proscillaridine A, avait une activité anticancéreuse spécifique pour des cellules leucémiques. Nous faisons donc l’hypothèse que la proscillaridine A pourrait avoir des effets épigénétiques et anticancéreux dans des modèles précliniques de LLA. Pour tester cette hypothèse, nous avons traité deux lignées cellulaires de LLA Nalm-6 (LLA pre-B) et Molt-4 (T-LLA) in vitro pendant 2 à 96 heures à des doses pertinentes sur le plan clinique. Nous avons alors pu observer une inhibition de croissance qui était dépendante de la dose administrée dans les deux lignées cellulaires, avec des valeurs de 50% d’inhibition de croissance (CI50) de 3.0 nM pour les Nalm-6 et de et 2.3 nM pour les Molt-4. De plus, nos études sur le cycle cellulaire par BrdU démontrent un arrêt en phase G2/M. Nous avons également détecté par immunobuvardage de type western des baisses significatives de l’acétylation de résidus de l’histone 3. Les niveaux d’expression des enzymes responsables de cette acétylation, les histones acétyltransférases CBP, P300 et TIP60 ainsi que de l’oncogène C-MYC étaient également diminuées. Par des analyses de séquençage de l’ARN, nous avons observé une augmentation de l’expression des gènes impliquées dans les processus d’apoptose et de différentiation cellulaire, ainsi qu’une diminution des gènes impliqués dans la prolifération cellulaire comme en particulier les gènes cibles de C-MYC. Ces résultats prometteurs suggèrent le potentiel prometteur de la proscillaridine A comme nouvelle thérapie pour les patients atteints de LLA.

Proscillaridin A effects on histone acetylation and C-MYC degradation in acute lymphoblastic leukemia

La leucémie lymphoblastique aiguë (LLA) représente environ 25% des cancers pédiatriques diagnostiqués chaque année. Dans 80 % des cas, une rémission complète est observée. Cependant, les patients résistants aux traitements ainsi que les patients en rechute présentent un mauvais pronostique. Les altérations épigénétiques sont des facteurs essentiels dans le développement et la progression de la maladie, ainsi qu’à la résistance aux traitements. Lors d’un criblage de médicaments approuvés par la FDA, nous avons découvert des molécules ayant des caractéristiques anticancéreux et épigénétiques. Pour évaluer l’activité de ces molécules, nous avons procédé à un criblage secondaire sur plusieurs lignées cellulaires leucémiques. Nous avons découvert qu’une de ces molécules, un glucoside cardiotonique appelé la proscillaridine A, avait une activité anticancéreuse spécifique pour des cellules leucémiques. Nous faisons donc l’hypothèse que la proscillaridine A pourrait avoir des effets épigénétiques et anticancéreux dans des modèles précliniques de LLA. Pour tester cette hypothèse, nous avons traité deux lignées cellulaires de LLA Nalm-6 (LLA pre-B) et Molt-4 (T-LLA) in vitro pendant 2 à 96 heures à des doses pertinentes sur le plan clinique. Nous avons alors pu observer une inhibition de croissance qui était dépendante de la dose administrée dans les deux lignées cellulaires, avec des valeurs de 50% d’inhibition de croissance (CI50) de 3.0 nM pour les Nalm-6 et de et 2.3 nM pour les Molt-4. De plus, nos études sur le cycle cellulaire par BrdU démontrent un arrêt en phase G2/M. Nous avons également détecté par immunobuvardage de type western des baisses significatives de l’acétylation de résidus de l’histone 3. Les niveaux d’expression des enzymes responsables de cette acétylation, les histones acétyltransférases CBP, P300 et TIP60 ainsi que de l’oncogène C-MYC étaient également diminuées. Par des analyses de séquençage de l’ARN, nous avons observé une augmentation de l’expression des gènes impliquées dans les processus d’apoptose et de différentiation cellulaire, ainsi qu’une diminution des gènes impliqués dans la prolifération cellulaire comme en particulier les gènes cibles de C-MYC. Ces résultats prometteurs suggèrent le potentiel prometteur de la proscillaridine A comme nouvelle thérapie pour les patients atteints de LLA.

Contents and bioconversion of B-glycoside isoflavones to aglycones in the processing conditions of soybean tempeh.

The objective of this work was to evaluate the effect of the processing conditions of soybean tempeh on the contents of ??glycoside isoflavones and on their bioconversion into aglycones. Different times of soaking (6, 12, and 18 hours), cooking (15, 30, and 45 minutes), and fermentation (18, 24, and 30 hours) with Rhizopus oligosporus at 37°C were evaluated for tempeh preparation. Grains from the cultivar 'BRS 267' were used, and the experiment was carried out according to a central composite design (23). The response functions comprised the contents of genistin, malonyldaidzin, malonylgenistin, daidzein, and genistein, quantified by ultraperformance liquid chromatography (UPLC). Soaking, cooking, and fermentation times change the content, profile, and distribution of the different forms of isoflavones in tempeh. The highest bioconversion of glycoside isoflavones into aglycones occurred in 6?hour soaked soybean grains, whose cotyledons were cooked for 15 minutes and subjected to 18?hour fermentation. RESUMO:O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito das condições de processamento do tempeh de soja sobre o conteúdo de isoflavonas ??glicosídeos e sobre sua bioconversão em agliconas. Diferentes tempos de maceração (6, 12 e 18 horas), cozimento (15, 30 e 45 minutos) e fermentação (18, 24 e 30 horas) com Rhizopus oligosporus a 37°C foram avaliados na preparação do tempeh. Foram utilizados grãos da cultivar 'BRS 267', e o experimento foi realizado de acordo com um delineamento composto central (23). As funções?respostas compreenderam o teor de genistina, malonildaidzina, malonilgenistina, daidzeína e genisteína, quantificadas por cromatografia líquida de ultraeficiência (CLUE). Os tempos de maceração, cozimento e fermentação alteraram o conteúdo, o perfil e a distribuição das diferentes formas de isoflavonas no tempeh. A maior bioconversão de ??glicosídeos em agliconas ocorreu em grãos de soja macerados por 6 horas, cujos cotilédones foram cozidos por 15 minutos e submetidos à fermentação por 18 horas.