Аурон

Аурон — гетероциклическое химическое соединение, разновидность флавоноидов^[1], имеющее два изомера с (E)-и (Z)-конфигурациями. Молекула состоит из бензофурана, связанного с бензилидином в положении 2. В ауронах халконовые группировки заключены в пятичленное кольцо в отличие от флавоноидов, имеющих в своём составе шестичленное кольцо. Ауроны были описаны как фитоалексины, которые используются растениями в их защитном механизме от различных инфекций^[2]. Название «аурон» происходит от латинского слова aurum (золото) из-за золотисто-жёлтого цвета пигментов многих растений.

Ауроны представляют собой растительные пигменты, обеспечивающие ярко-желтую окраску цветов, что эволюционно способствует привлечению опылителей: насекомых, птиц и ящериц. Благодаря спектру поглощения ультрафиолета в диапазоне 390–430 нм, эти соединения обладают большей визуальной интенсивностью и яркостью по сравнению с родственными флавонолами и халконами^[3].

Идентифицированы химические структуры более 100 ауронов, характеризующихся специфическими типами гидроксилированного, метоксилированного и гликозилированного замещения^[3].

Ауроны обнаружены в ряде цветков семейств Scrophulariaceae и Compositae^[4]. Синтезируются в качестве вторичных метаболитов у множества двудольных растений, включая семейства Asteraceae, Anacardiaceae, Cactaceae, Fabaceae, Gesneriaceae, Moraceae, Oxalidaceae, Plumbaginaceae, Rubiaceae, Rhamnaceae, Rosaceae и Plantaginaceae. Также обнаружены у некоторых видов однодольных растений и мохообразных^[3].

Жёлтый цветок львиного зева, вероятно, является одним из лучших источников ауронов. Однако ауроны также обнаруживаются в коре, древесине, листьях и проростках различных растений^[4].

Распределение производных ауронов зависит от таксономической принадлежности: 4-дезоксиауроны преобладают в цветках Asteraceae, тогда как 4-гидроксилированные формы, такие как ауреузидин и брактеатин, характерны для семейств Plantaginaceae (роды Misopates и Linaria), Rubiaceae и Plumbaginaceae. Эталонным природным источником считается Antirrhinum majus, в вакуолях эпидермальных клеток лепестков которого накапливаются высокие концентрации гликозилированных форм ауреузидина и брактеатина.

Присутствие ауронов в примитивных организмах, в частности мохообразных, свидетельствует о важности данных соединений для жизнедеятельности растений. Генетическая информация, необходимая для синтеза ауронов, передается из поколения в поколение, обеспечивая сохранение их экспрессии^[3].

Ядро молекулы аурона формирует семейство производных, известных под общим названием как ауроны. Ауроны это растительные флавоноиды, отвечающие за жёлтую окраску цветков некоторых широко распространённых видов садовых растений, таких как львиный зев и космея^[5]. Ауроны состоят из 4'-хлор-2-гидроксиаурона (C₁₅H₁₁O₃Cl) и 4'-хлораурона (C₁₅H₉O₂Cl), которые также обнаружены в бурой глине Spatoglossum variabile^[4].

Большинство ауронов имеют (Z)-конфигурацию, которая, согласно расчётам модели Остина 1,[3] более стабильна, но также существуют изомеры с (E)-конфигурацией, такие как (E)-3'-O-β-d-тетрагидрокси-7, 2'-диметоксиаурон, обнаруженные в Gomphrena agrestis^[6].

Биосинтез ауронов начинают Коумарил кофермент-А.[5] Синтез аурезидина с катализа халконов, которые подвергают гидроксилированию с последующим окислением циклов^[5].

Ауроны обладают разнообразной биологической активностью, включая противовирусную, антибактериальную, противогрибковую^[7], противовоспалительную, противоопухолевую, противомалярийную, антиоксидантную, нейрофармакологическую активность^[8][2].

Благодаря полигидроксилированной структуре ауроны обладают антиоксидантными свойствами, позволяющими нейтрализовать активные формы кислорода (АФК) посредством передачи атома водорода или переноса электрона. Гидроксильные группы в положениях 3′ и 4′ бензилиденового фрагмента служат первичным барьером для АФК, при этом образующийся фенокси-радикал стабилизируется атомами углерода и экзоциклическим кислородом ядра, что снижает риск прооксидантного действия. Наибольший потенциал поглощения радикалов демонстрируют соединения с определенными типами замещения, в частности брактеатин, конфигурация которого обеспечивает наименьшие энергетические затраты для механизмов переноса частиц^[3].

Ауроны проявляют широкий спектр антибактериальной активности в отношении различных патогенов, включая Mycobacterium tuberculosis, Staphylococcus aureus и Escherichia coli^[3].

Ауроны демонстрируют противогрибковую активность в отношении представителей родов Aspergillus, Trichoderma и Penicillium. Исследования на Candida albicans подтверждают значимость 2-арилиденового фрагмента для фунгицидного действия, при этом ряд производных препятствует формированию биопленок. Соединения также проявляют инсектицидные свойства против личинок Spodoptera litura, особенно при наличии метоксильных заместителей в позициях 4, 6, 3′ и 6′. Наибольшую активность показывает 3′,4,4′,6-тетраметоксиаурон, являющийся компонентом химической защиты растения Cyperus radians^[3].

В исследованиях антипаразитарных свойств ауронов установлена их эффективность in vitro против возбудителей малярии, зависящая от замещения в положениях 4 и 6 бензофуранового кольца. Однако тесты in vivo показали недостаточную результативность из-за низкой биодоступности соединений. Противовирусное действие выражается в ингибировании гликопротеина нейраминидазы вируса гриппа и РНК-полимеразы вируса гепатита C. Ключевым фактором активности является наличие гидроксильных групп в положениях 4 и 6, а модификация структуры индольным ядром или создание псевдодимеров усиливает эффект без проявления цитотоксичности^[3].

Ауроны и их производные проявляют противовоспалительную активность, ингибируя выработку цитокинов TNF-α и IL-6, связанных с аутоиммунными заболеваниями, диабетом и атеросклерозом. Соединение сульфуретин противодействует активности провоспалительных молекул оксида азота и простагландина E2. Структурные модификации ядра или боковых цепей молекулы позволяют повысить терапевтическую эффективность веществ при сохранении низкой токсичности^[3].

Противоопухолевый потенциал ауронов обусловлен их способностью взаимодействовать с ключевыми ферментами развития опухоли благодаря особенностям химической структуры. Вещества данной группы, такие как гамильтрон и изоауростатин, повреждают ДНК пролиферирующих клеток или ингибируют топоизомеразы I и II, регулирующие репликацию^[3].

Специфическое распределение ауронов в лепестках формирует узоры или контрастные зоны, видимые в ультрафиолетовом спектре, которые служат визуальным ориентиром для векторов опыления при поиске нектара^[3].

Производные ауронов обладают флуоресцентными свойствами в видимом диапазоне спектра, что позволяет использовать их как инструменты для исследования биологических систем. Важным преимуществом этих соединений является их малый размер, минимизирующий воздействие на изучаемые макромолекулы, в отличие от более крупных аналогов, таких как ксантены, BODIPY и цианины. Исследования подтверждают, что даже крупные производные ауронов компактнее ксантеновых красителей, что делает их перспективными для точного биомолекулярного анализа^[3].

Хотя ауроны преимущественно обуславливают желтый цвет, в щелочной среде нектара некоторых растений, таких как Nesocodon mauritianus, они могут давать красные оттенки вследствие депротонирования и изменения электронной делокализации. В генной инженерии биосинтетические пути ауронов используются для создания трансгенных растений с ярко-желтыми цветами^[3].

Синтетические ауроны демонстрируют потенциал в диагностике болезни Альцгеймера. Установлено, что соединение 24 эффективно окрашивает срезы мозга мышей благодаря высокому сродству к пептидам агрегатов бета-амилоида. Сочетание хорошей проникающей способности в ткани мозга и быстрого выведения позволяет рассматривать данное вещество как прототип зонда для обнаружения амилоидных бляшек^[3].