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昆明植物所發(fā)現(xiàn)?;g苯三酚雜萜類Nav1.5晚電流最強(qiáng)抑制劑 文章來源:植物化學(xué)與西部植物資源持續(xù)利用國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 | 發(fā)布時間:2020-08-29 | 作者:許剛 | 瀏覽次數(shù): | 【打印】 【關(guān)閉】 天然產(chǎn)物來源的藥物是新藥研發(fā)的重要源泉,擁有巨大的市場和潛力。尤其是新類型的天然產(chǎn)物,有可能蘊(yùn)藏著新的活性與新的靶標(biāo),一直以來是天然藥物研究的重點(diǎn)突破方向。藤黃科植物是天然?;g苯三酚類成分的主要來源,尤其是其中富含的多環(huán)多異戊烯基取代?;g苯三酚類化合物(簡稱PPAP)以其特色的生源、獨(dú)特的結(jié)構(gòu),成為了近年來天然產(chǎn)物化學(xué)研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)方向。中國科學(xué)院昆明植物研究所植物化學(xué)與西部植物資源持續(xù)利用國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室許剛研究組長期從事這一類特色的天然?;g苯三酚類化合物的研究,發(fā)現(xiàn)了大量的具有結(jié)構(gòu)新穎活性顯著的PPAP類化合物。如前期在對金絲梅(Hypericum patulum)的研究中,發(fā)現(xiàn)了一類異戊烯酰基化的?;g苯三酚雜萜具有目前最強(qiáng)Cav3.1鈣通道天然抑制活性與激活活性。文獻(xiàn)調(diào)研發(fā)現(xiàn),間苯三酚雜萜主要分布于桃金娘科植物中,且都具有甲基化的間苯三酚母核。研究組前期發(fā)現(xiàn)的這些具有異戊烯基化?;g苯三酚母核的雜萜可以看作是不同于PPAP與桃金娘科雜萜的一類新型天然產(chǎn)物,并且極有可能在離子通道方面展現(xiàn)出有價值的藥理活性。因此,研究組進(jìn)一步加大力度對金絲梅中的化學(xué)成分進(jìn)行研究,以期挖掘出更多的異戊烯基化的?;g苯三酚的雜萜類成分。 近期,研究組繼續(xù)與年寅研究組合作,發(fā)現(xiàn)了首個具有新穎骨架的異戊烯基化的?;g苯三酚與倍半萜的雜合物Hypulatones A和B具有顯著的Nav1.5晚電流(Late INa)抑制活性。其中,Hypulatone B(IC50 = 0.2 μM)比陽性對照Ranolazine(治療慢性心絞痛一線藥物)強(qiáng)100倍(圖1);且選擇性突出,在10 μM濃度時對Cav3.1、Kv1.5和hERG這些心肌動作電位相關(guān)通道無顯著作用。值得指出的是,該化合物對Peak INa(Nav1.5的峰電流)和Late INa抑制作用的分離度大于100,促心律失常等毒副作用發(fā)生的可能較低。與Ranolazine不同,Hypulatone B的抑制作用存在飽和現(xiàn)象(最多只能達(dá)到80%),在抑制過多Late INa同時可以保證正常生理狀態(tài)下所需的電流,作用位點(diǎn)和機(jī)理獨(dú)特,值得開展深入研究。此外,Hypulatone A在1 μM時表現(xiàn)出了與Hypulatone B類似的活性與選擇性。然而,在10 μM時這個分子對Cav3.1表現(xiàn)出了強(qiáng)烈的抑制,對Kv1.5和hERG表現(xiàn)出了中等程度抑制。進(jìn)一步對這兩個分子作用位點(diǎn)和調(diào)控機(jī)制的確立將為抗心肌缺血、抗心絞痛、抗心力衰竭及抗心律失常等疾病創(chuàng)新藥物的設(shè)計提供新的思路和蛋白結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。 Figure 1.Hypulatone A和Hypulatone B的結(jié)構(gòu)及它們對Late INa等的活性研究。A和B:Hypulatone B的抑制通道本身及Veratridine(VTD)增強(qiáng)的Late INa;C:Hypulatone B抑制Late INa的劑量效應(yīng)關(guān)系曲線;D:化合物2在10 μM時的選擇性研究;E:Hypulatone A抑制VTD增強(qiáng)的Late INa;F:Hypulatone A在1 μM時的選擇性研究;H–J:Hypulatone A在10 μM時對Cav3.1、Kv1.5和hERG的抑制作用。
目前以上成果以“Novel Meroterpenoids from Hypericum patulum: Highly Potent Late Nav1.5 Sodium Current Inhibitors”為題在線發(fā)表于有機(jī)化學(xué)權(quán)威期刊Organic Letter上(DOI: 10.1021/acs.orglett.0c02170),相關(guān)專利也已申報。中國科學(xué)院昆明植物研究所葉巖松博士,姜娜娜碩士和中國科學(xué)院昆明動物研究所杜叔宗碩士為該論文的共同第一作者。中國科學(xué)院昆明植物研究所年寅博士和許剛研究員為文章的共同通訊作者。該研究得到了第二屆青藏高原科學(xué)考察與研究計劃(2019QZKK0502),NSFC-云南省聯(lián)合基金(U1902213),中科院東南亞生物多樣研究所(2017CASSEABRIQG003)等項(xiàng)目的支持。 (責(zé)任編輯:李雪)
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