国产男女激情一区二区_亚洲无码免费视频网站_亚洲av无码之国产精品_久久精品国产自在天天线

　　皂苷是一類高度多樣的甾體和三萜苷類天然產(chǎn)物，具有廣泛的生物活性，在醫(yī)藥、食品和化妝品等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。糖基化修飾是決定皂苷結(jié)構(gòu)復(fù)雜性、化學(xué)穩(wěn)定性、水溶性和生物活性等的重要因素，但目前甾體多糖苷的糖鏈生物合成還不清楚。重樓為珍稀名貴中藥，是100多種中成藥和中藥方劑的重要原料藥，藥材需求量大。甾體皂苷（又名重樓皂苷）是重樓主要活性成分，具有廣泛的藥理活性，但由于重樓資源匱乏、生長緩慢，皂苷分離制備過程繁瑣、化學(xué)合成困難等，嚴(yán)重限制了重樓皂苷的深入藥理研究與開發(fā)，而合成生物學(xué)和酶催化技術(shù)可提供新的解決方案。

　　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，黎勝紅研究員帶領(lǐng)的植物活性天然產(chǎn)物發(fā)現(xiàn)與生物合成專題組聚焦于重樓皂苷的生物合成研究，取得了重要突破。專題組從滇重樓中鑒定了參與重樓皂苷生物合成的系列UDP-糖基轉(zhuǎn)移酶，實(shí)現(xiàn)了重樓稀有皂苷合成途徑的解析，并發(fā)現(xiàn)重樓皂苷對四種廣泛傳播的人類致病真菌具有顯著抑制作用，初步揭示了其抗真菌作用機(jī)制。黎勝紅專題組通過轉(zhuǎn)錄組測序、酶促反應(yīng)、現(xiàn)代波譜技術(shù)等，闡明了合成重樓皂苷的6個(gè)UDP-糖基轉(zhuǎn)移酶（UGT），其中PpUGT1和2（UGT80A40和UGT80A41）能夠催化薯蕷皂苷元（1）和偏諾皂苷元（2）分別生成延齡草苷（3）和偏諾皂苷元-3-O-葡萄糖苷（4）；PpUGT3（UGT73CE1）進(jìn)一步催化3和4的2′-O-鼠李糖基化反應(yīng)，分別生成重樓皂苷V（5）和重樓皂苷VI（6）；PpUGT 4-6（UGT91AH 1-3）再進(jìn)一步催化5和6的6′-O-葡萄糖基化反應(yīng)，分別生成薯蕷皂苷元-3-O-鼠李糖基-(1→2)-[葡萄糖基-(1→6)]-葡萄糖苷（13）和trikamsesuquiside B（14）（圖1A）?；虮磉_(dá)模式和化合物定量分析表明，UGT91AH 1-3、UGT73CE1以及UGT80A40編碼基因主要在重樓根狀莖和須根中表達(dá)，化合物14、重樓皂苷I和II也主要在這些組織中積累。有趣的是，化合物13和14此前尚未在重樓屬植物中分離得到。本研究通過UGT克隆和功能鑒定，實(shí)現(xiàn)了重樓中微量稀有重樓皂苷成分的發(fā)現(xiàn)與生物合成。 

　　在此基礎(chǔ)上，底物選擇性研究發(fā)現(xiàn)，UGT80A40和UGT80A41表現(xiàn)出葡萄糖供體特異性和糖受體高度雜泛性；UGT73CE1表現(xiàn)出鼠李糖轉(zhuǎn)移酶特異性和糖受體雜泛性；UGT91AH 1-3表現(xiàn)出糖受體和供體高度雜泛性。利用6個(gè)UGT的底物雜泛性獲得24個(gè)萜類糖苷化合物，包括15個(gè)新化合物以及1個(gè)稀有人參皂苷。進(jìn)一步通過分子對接和定點(diǎn)突變技術(shù)研究了PpUGT的催化機(jī)制，構(gòu)建了44個(gè)突變酶，發(fā)現(xiàn)糖基受體周圍的芳香族氨基酸殘基通過與底物形成氫鍵或π堆積，在底物識別和穩(wěn)定中發(fā)揮重要作用。其中，突變酶UGT91AH1^Y187A以化合物6為底物時(shí)，糖基化酶活性增加，轉(zhuǎn)化率為野生型酶的1.3倍；以化合物15為底物時(shí)，UGT91AH1^Y187A合成23a的轉(zhuǎn)化率為野生型酶的2.8倍，同時(shí)23b的合成明顯減少（圖1B），為UGT改造奠定了重要基礎(chǔ)。 

圖1A 重樓UGT催化的甾體皂苷糖基化級聯(lián)反應(yīng); 圖1B UGT91AH 1-3突變酶轉(zhuǎn)化率。 

　　活性研究發(fā)現(xiàn)，化合物S1、13、纖細(xì)薯蕷皂苷（gracillin）以及重樓皂苷I、II、V、VI、VII和H對3種皮膚癬菌（紅色毛癬菌、絮狀表皮癬菌、石膏小孢子菌）以及耐氟康唑白色念珠菌均表現(xiàn)出顯著抑制活性。其中，重樓皂苷I和II對紅色毛癬菌的抑制活性比陽性藥物鹽酸特比萘芬分別強(qiáng)12倍和4倍，MIC₅₀ 值分別為0.12 ± 0.02 μM和0.37 ± 0.01 μM。初步構(gòu)效關(guān)系分析發(fā)現(xiàn)，C-2′位鼠李糖側(cè)鏈對該類化合物的抗真菌活性具有重要貢獻(xiàn)，此外，三糖苷化合物13的抗真菌活性明顯強(qiáng)于其二糖前體重樓皂苷V。初步作用機(jī)制研究表明，重樓皂苷主要作用于紅色毛癬菌的細(xì)胞膜，可能通過麥角甾醇依賴的方式影響膜的完整性和通透性，從而影響跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)來發(fā)揮抑菌作用（圖2），為重樓皂苷作為抗真菌藥物研發(fā)奠定了重要基礎(chǔ)。 

　　以上研究成果以Unraveling the serial glycosylation in the biosynthesis of steroidalsaponins in the medicinal plant Paris polyphylla and their antifungal action為題，發(fā)表在《藥學(xué)學(xué)報(bào)》英文刊APSB上。黎勝紅專題組的陳月桂博士研究生和嚴(yán)沁碩士研究生為本論文的共同第一作者，黎勝紅研究員和成都中醫(yī)藥大學(xué)劉燕教授為通訊作者，紀(jì)運(yùn)恒研究員為論文共同作者。以上研究工作得到了國家自然科學(xué)基金、云南省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃生物醫(yī)藥重大專項(xiàng)等項(xiàng)目資助。 

　　文章鏈接

圖2 化合物13和重樓皂苷I對紅色毛癬菌的抑菌作用