首页 过刊目录
过刊目录
2018年, 第53卷,第4期  刊出日期:2018-04-12
    综述
  • 陈颖, 于浩滢, 孙岚, 杜冠华
    药学学报. 2018, 53(4): 487-494. doi: 10.16438/j.0513-4870.2017-0991

    血管平滑肌细胞(vascular smooth muscle cell,VSMC)表型转化,即由收缩表型转化为合成表型,是血管重构关键环节,决定肺动脉高压、动脉粥样硬化等心脑血管疾病的发生、发展和疾病转归。研究表明,调控VSMC表型转化的关键信号传导分子,其表达水平受非编码RNA——microRNA的正向与负向调节。本文拟对VSMC表型转化相关的MAPK、TGFβ/Smad和PI3K/Akt等信号传导通路中关键分子的microRNA调控机制进行综述。

  • 综述
  • 姜剑伟, 王蕊, 李燕
    药学学报. 2018, 53(4): 495-499. doi: 10.16438/j.0513-4870.2017-1054

    Sab(SH3 domain-binding protein that preferentially associates with Btk)蛋白,又称SH3BP5(SH3 domain-binding protein 5)蛋白,是具有调控线粒体生理功能的线粒体外膜支架蛋白,可与酪氨酸激酶Btk(Bruton's tyrosine kinase)、丝氨酸-苏氨酸激酶JNKs(c-Jun amino-terminal kinases)及p38γ结合,从而调控B细胞抗原受体和线粒体JNK、p38γ信号通路,参与B细胞生长发育和线粒体信号转录等重要生理过程。调节Sab蛋白的表达可改善Btk、JNKs及p38γ异常引起的相关疾病,如神经系统疾病和肝损伤等,因而Sab蛋白有望成为药物研发的潜在靶点。本文简述了Sab蛋白的结构、功能及与弥漫大B细胞淋巴瘤、神经系统疾病和急性肝损伤的关系,旨在为药物研发提供新的思路和理论依据。

  • 综述
  • 周仕海, 孙朋举, 赵勇强, 张岩, 余聂芳
    药学学报. 2018, 53(4): 500-508. doi: 10.16438/j.0513-4870.2017-1206

    组蛋白H3赖氨酸79(H3K79)甲基转移酶DOT1L在激活和维持基因转录过程中起着十分重要的作用;同时,在维持个体胚胎发育和造血系统、心脏及肾脏的正常功能方面具有不可替代的作用。然而DOT1L的过表达与多种肿瘤的发生、发展密切相关,受到了广泛的关注。因此,DOT1L抑制剂的研究开发意义重大,其既可作为小分子探针,用于研究DOT1的生物学功能,也有望开发为新型抗肿瘤药物。本文就DOT1L的结构与功能、DOT1L与肿瘤的关系及DOT1L抑制剂进行综述,以期为后续研究提供参考。

  • 综述
  • 李孝贤, 刘仁帅, 方浩
    药学学报. 2018, 53(4): 509-517. doi: 10.16438/j.0513-4870.2017-1210

    细胞凋亡对正常生命体的发育、维持内环境的稳态具有重要作用,而该过程的异常常常会引发机体病变。研究表明Bcl-2蛋白家族与细胞凋亡过程密切相关,而且也是治疗肿瘤的重要靶标。经过近20年的努力,已经发现了许多小分子Bcl-2抑制剂。特别是基于片段药物设计策略发现的小分子Bcl-2抑制剂venetoclax已于2016年被美国FDA批准上市。作为首个获批的基于蛋白-蛋白相互作用为靶点的小分子药物,venetoclax的研发综合运用了多种药物研发技术,在新药研发的历史中具有里程碑式的意义。本文主要对临床研究的Bcl-2抑制剂的研发历程进行简述。

  • 综述
  • 张燕宇, 高欣, 江宽, 太玲钰, 魏刚, 陆伟跃
    药学学报. 2018, 53(4): 518-528. doi: 10.16438/j.0513-4870.2017-0890

    眼睛独特的生理构造使其在基因治疗方面彰显出明显的优势。近年来,越来越多治疗眼部疾病的基因药物进入临床试验,其中大部分是以腺相关病毒作为递送载体,通过局部注射途径给药,存在一定的风险。针对各种眼部疾病,传统的无创治疗手段如眼表滴入或全身给药虽能够达到一定的治疗效果,但是对于眼内和眼后段疾病,即使小分子药物也难以到达,这使得对基因药物眼部递送策略的研究迫在眉睫。为了更好地了解基因治疗眼部疾病的最新热点,本文介绍了相关的疾病与基因药物,总结了眼内基因递送的途径与吸收屏障,并侧重介绍了近年来报道的基因递送策略。克服眼部的吸收屏障并降低给药的潜在风险,有望为眼部基因治疗的临床应用带来曙光。

  • 综述
  • 岳鹏飞, 刘阳, 谢锦, 陈颖翀, 杨明
    药学学报. 2018, 53(4): 529-537. doi: 10.16438/j.0513-4870.2017-0920

    纳米晶体是难溶性药物给药系统研究的热点。纳米晶体不同于载体纳米粒,其药物并非包载于高分子材料中,同时纳米晶体也不同于固体分散体,其内部有药物晶体存在。纳米晶体制备工艺简单,为改善难溶性药物的溶解度与生物利用度提供了一种有效的技术方法,极具产业化应用与发展潜力。本文将对纳米晶体技术的发展历程进行回顾,以纳米晶体制备技术方法的发展为主线进行综述,并对其存在的问题进行分析与展望,期望为药物纳米晶体制剂的研发提供借鉴。

  • 研究论文·药理学
  • 周婉祎, 赵一秀, 安娜, 白云龙, 张妍, 杨宝峰
    药学学报. 2018, 53(4): 538-545. doi: 10.16438/j.0513-4870.2017-1004

    花青素(anthocyanin)是广泛存在于植物中的一种水溶性黄酮类色素。研究表明花青素对视力具有一定的保护作用,但其对于白内障是否具有治疗作用及机制尚不明确。本研究分别采用过氧化氢(hydrogen peroxide,H2O2)及转化生长因子-β2(transforming growth factor β2,TGF-β2)处理人晶状体上皮细胞(human lens epithelial cells,HLECs),诱导氧化应激损伤及上皮-间充质转化(epithelial-mesenchymal transition,EMT),以构建年龄相关性白内障(age-related cataract,ARC)及后囊膜浑浊型白内障(posterior capsule opacification,PCO)细胞模型,并检测花青素对HLECs氧化应激损伤及EMT标志物的影响。结果表明,花青素有较好的抗氧化应激损伤作用,能明显保护细胞活力,增加细胞内SOD、GSSG、GSH-Px及α-晶状体蛋白水平,降低细胞内MDA、ROS及Ca2+水平;同时,花青素显著抑制后囊膜浑浊型白内障发生发展的病理进程,能明显抑制TGF-β2诱导的HLECs增殖、迁移,降低EMT标志物COL1A1COL1A2COL3COL4Fnα-SMA的mRNA表达水平。综上,花青素能保护HLECs细胞对抗H2O2诱导的自由基损伤及由TGF-β2诱导的EMT,对ARC及PCO具有一定的预防和治疗作用。

  • 研究论文·药理学
  • 张钊, 王莎莎, 朱天碧, 楚世峰, 陈乃宏
    药学学报. 2018, 53(4): 546-552. doi: 10.16438/j.0513-4870.2017-1012

    本文主要通过肌萎缩侧索硬化症(amyotrophic lateral sclerosis,ALS)模型小鼠(SOD1 G93A)研究人参皂苷Rg1对ALS病程及病理的影响,并对其作用机制进行分析。通过体重及生存率监测小鼠病程,转棒实验测试小鼠肌肉运动协调能力,甲苯胺蓝染色及免疫荧光检测小鼠脊髓运动神经元及小胶质细胞改变,Western blot检测氧化应激相关蛋白Nrf2等的表达,并对其及相关miRNA进行干预,验证Rg1的作用及相关机制。结果显示20 mg·kg-1·d-1 Rg1可明显延缓ALS小鼠病程,改善其运动症状,减少脊髓运动神经元丢失并抑制小胶质细胞激活。进一步研究发现Rg1通过抑制ALS小鼠脊髓miR-153表达,解除其对Nrf2转录后抑制,使其表达明显上调,进而激活HO-1抗氧化信号通路。本研究表明Rg1通过调节miR-153/Nrf2/HO-1抗氧化损伤,对ALS小鼠发挥神经保护作用,为将Rg1开发为有效的ALS治疗药物提供理论依据。

  • 研究论文·药理学
  • 刘文虎, 汪宜, 李生茂, 张建武, 常晋霞
    药学学报. 2018, 53(4): 553-560. doi: 10.16438/j.0513-4870.2017-1277

    基于非标定量(label-free quantitative)蛋白质组学对HER2表达阳性胃癌细胞(N87)和赫赛汀获得性耐药细胞(N87/R)进行蛋白质组学研究,发现耐药细胞蛋白质组的变化。提取的蛋白质样品经还原烷基化、FASP酶解;肽段经自制反相柱(small manual reversed phase,sRP)分离、LC-MS/MS分析;获取的数据通过Protein Database 2.1软件搜库鉴定。采用基于强度定量法(intensity based quantification,IBQ)进行蛋白质定量,寻找差异表达蛋白质。基于Web Gestalt数据库对差异蛋白质进行基因本体分析(gene ontology,GO)、基因-疾病网络构建及通路富集分析。共鉴定蛋白质8 509个,对其中7 163个蛋白质进行生物信息学分析,与母本组相比,耐药组中110个蛋白质显著上调,70个下调。GO富集显示,差异蛋白质在细胞成分、生物过程、分子功能方面明显不同;基因-疾病网络分析表明,差异蛋白质与肿瘤转移、肿瘤侵袭及炎症等相关;Wikipathway富集表明,IL-2、MAPK/ERK、mTOR、aurora A、Ret激酶、NF-κB、免疫调控及代谢通路在耐药细胞中有显著变化;Western blot证实,ERK1/2在耐药组中表达显著增加;MAPK/ERK通路抑制剂SCH772984能够选择性降低耐药细胞活力。结果表明,MAPK/ERK通路激活是赫赛汀获得性耐药的重要机制。本研究为胃癌赫赛汀耐药机制研究提供了理论基础。

  • 研究论文·药理学
  • 龚小红, 周忆梦, 郑立, 汤韵秋, 龚莉虹, 余琳媛, 李芸霞, 彭成
    药学学报. 2018, 53(4): 561-566. doi: 10.16438/j.0513-4870.2017-1075

    基于中药系统研究原则建立大黄治疗阳虚便秘大鼠的整合药动学/药效学(pharmacokinetics/phar-macodynamics,PK/PD)模型。采用食醋和冰水活性炭建立大鼠阳虚便秘模型,大黄水煎液按相当于生药2.5 g· kg-1剂量灌胃给药后于0、5、10、15、30、60、120、240、480、720和1440 min时间点眼眶取血0.5 mL,HPLC测定芦荟大黄素、大黄酸、大黄素以及大黄酚的血药浓度,ELISA法测定大鼠血浆中胃动素(motilin,MTL)、胃泌素(gastrin,GT)、内皮素(endothelin,ET)以及血管活性肠肽(vasoactive intestinal peptide,VIP)的活性。采用SPSS 21.0软件进行成分相关性分析以及主成分分析,采用WinNonlin 6.30软件进行整合PK/PD模型拟合。与正常大鼠的药动学参数比较,大黄素在模型大鼠体内表现出吸收好、消除慢的特点;MTL在模型大鼠体内含量明显低于正常大鼠。主成分分析得到浓度和效应的综合值以有滞后时间的Sigmoid-Emax模型连接。建立了大黄治疗阳虚便秘的整合PK/PD模型,为大黄治疗阳虚便秘的物质基础和作用机制提供新的研究方向。

  • 研究论文·药理学
  • 翟园园, 刘其南, 徐佳, 姚卫峰, 包贝华, 曹雨诞, 张丽, 丁安伟
    药学学报. 2018, 53(4): 567-573. doi: 10.16438/j.0513-4870.2017-0966

    构建二至丸保肝的"成分-核心靶点-通路"分子调控网络,探索其"多成分-多靶点-多通路"的作用机制。采用ADME/T计算方法筛选二至丸保肝活性成分,通过网络药理学研究方法,基于反向药效团匹配的靶标识别服务平台分析预测潜在作用靶点,通过生物学信息注释数据库(DAVID)对靶点基因功能及代谢通路进行分析,采用Cytoscape软件构建二至丸保肝"成分-核心靶点-通路"网络模型。结果显示,二至丸中39个主要的保肝活性成分可能通过调控HRAS、DCK、HSD17B1和UCK2等321个靶点,干预胰岛素信号通路、FoxO信号通路、代谢通路和糖酵解过程等51条通路发挥保护肝脏作用,体现了中药多成分、多靶点和多途径的作用特点,为该复方作用机制的阐述提供了新的思路和线索。

  • 研究论文·药理学
  • 唐进法, 王晓艳, 杨伟, 李伟霞, 李宇辉, 柏兆方, 王伽伯, 肖小河
    药学学报. 2018, 53(4): 574-584. doi: 10.16438/j.0513-4870.2018-0008

    利用数据建模的方式筛选壮骨关节丸(Zhuangguguanjie wan,ZGW)特异质肝损伤相关易感细胞因子。以脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)+ZGW大鼠肝脏组织中27种细胞因子水平作为数据源,以肝功能指标谷丙转氨酶(alanine aminotransferase,ALT)活力值高低作为肝损伤结局的评价指标,采用Logistic回归法、分类树及随机森林法、LASSO Logistics回归法、规则发现算法与LASSO相结合的变量筛选方法,筛查ZGW特异质肝损伤相关易感细胞因子,并在THP1细胞上进行再评价。结果表明,初步筛选分析得到ZGW特异质肝损伤密切相关的易感细胞因子组合为白介素-1β(interleukin-1β,IL-1β)、白介素-18(interleukin-18,IL-18)和表皮细胞生长因子(epidermal growth factor,EGF),ZGW醇提物(ethanolic extract of ZGW,EtZ)联合IL-1β或IL-18协同增强THP1细胞肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor-α,TNF-α)分泌,EtZ联合IL-1β协同增强THP1细胞白介素-6(interleukin-6,IL-6)的分泌,但EtZ联合EGF协同抑制THP1细胞IL-6的分泌。上述结果表明,能表征ZGW特异质肝损伤相关易感性细胞因子为IL-1β和IL-18,为临床ZGW特异质肝损伤患者的筛查提供依据,为ZGW临床安全用药及风险防控提供了新的实验证据。

  • 研究论文·药物化学
  • 穆赫塔尔·伊米尔艾山, 萨特瓦尔迪·赫力力, 王婷
    药学学报. 2018, 53(4): 585-591. doi: 10.16438/j.0513-4870.2017-1280

    从蘑菇中提取的活性物质捕蝇蕈(muscimol)、环丝氨酰(cycloserin)和鹅膏蕈氨酸(ibotenic acid)都含有异噁唑药效团结构,本文以捕蝇蕈(蕈毒碱)为结构模型,采用分子重组法,通过1,3-偶极环加成反应,合成了3-(1',2'-二-O-异亚丙基二氧乙基)-5-芳基-3a,6a-二氢-4,6-二氧代氮杂茂并[3',4'-d]异噁唑啉的蕈毒碱类似物,其结构经UV-Vis、1H NMR、IR和元素分析进行了表征。对合成的化合物进行了体外药物活性筛选,发现结构中的药效团作为潜在的非共价DNA结合体,显示了不同程度的抗癌、抗炎及免疫性疾病活性。初步体外抗癌活性结果表明,当样品浓度为20 μg·mL-1时,化合物3a~3o对细胞分裂周期25B磷酸酯酶(Cdc25B)的抑制率为56.99%~99.94%,甚至当样品浓度为5 μg·mL-1时,除了3f3h3i3m3o无活性外,其余化合物的抑制率仍为66.85%~99.84%,值得进一步研究。此外,体外白细胞共同抗原(CD45)活性实验结果表明,当样品浓度为20 μg·mL-1时,除了3i无活性外,其余化合物对白细胞共同抗原CD45蛋白酪氨酸磷酸酶A具有良好的抑制活性,其抑制率为63.08%~92.09%。这些具有活性的目标化合物是潜在的Cdc25B和CD45蛋白酪氨酸磷酸酶A抑制剂,在癌症、炎性及免疫性疾病治疗方面具有很好的应用前景。

  • 研究论文·药理学
  • 肖川云, 李文艳, 翟晓晓, 朱灵芝, 周燕飞, 姚鹏程, 舒清霞, 任刚
    药学学报. 2018, 53(4): 592-597. doi: 10.16438/j.0513-4870.2017-1305

    采用ODS、MCI、Sephadex LH-20、半制备HPLC等柱色谱技术对波罗蜜(桑科波罗蜜属)根的95%乙醇提取物进行了化学成分研究。从中分离得到了10个异戊烯基黄酮类成分,根据理化性质和波谱数据鉴定为artoheteroid E(1)、cycloheterophyllin(2)、artelastoxanthone(3)、artoindonesianin Q(4)、柘树黄酮C(5)、8-(γγ-dimethylallyl)-5,2',4'-trihydroxy-7-methoxyflavone(6)、桑皮酮T(7)、6-(3-methylbut-2-enyl)apigenin(8)、5,7,2',4'-四羟基-6-异戊烯基黄酮(9)和albanin A(10)。其中化合物1为新化合物,2~4为首次从该植物中分离得到。所有的化合物进行了抑制组织蛋白酶K(cathepsin K,CatK)活性筛选,其中化合物3~5710对CatK具有不同程度的抑制作用,其IC50值分别为0.9、1.6、4.5、24.5、63.5μmol·L-1

  • 研究论文·药物化学
  • 黄莉莉, 昝珂, 过立农, 刘杰, 郑健, 马双成
    药学学报. 2018, 53(4): 598-603. doi: 10.16438/j.0513-4870.2017-0940

    建立不同商品等级冬虫夏草指纹图谱及含量测定的方法,对5个产地的冬虫夏草进行比较研究,分析其相似度及其主要核苷(尿苷、肌苷、鸟苷和腺苷)的含量,以梳理不同等级冬虫夏草的关系。采用Waters XSelect HSS T3 C18色谱柱(4.6 mm×250 mm,5 μm);水(A)-乙腈(B)为流动相,梯度洗脱(0~5 min,0 B;5~15 min,0→10% B,15~30 min,10%→20% B;30~33 min,20%→50% B;33~35 min,50%→0 B;35~40 min,0 B),流速0.6 mL·min-1,检测波长为260 nm,柱温30℃,进样量5 μL。结果表明,相同产地不同商品等级冬虫夏草中核苷类成分无显著性差异,但不同产地冬虫夏草中核苷类成分的相似度比较及含量存在较大差异,有待收集更多数据进一步研究。本方法为不同商品等级冬虫夏草的使用提供了科学依据,并为其商品级别质量标准的制订提供参考。

  • 研究论文·药物化学
  • 金薇, 江文明, 刘茜, 高旋, 张叶, 郭丹, 钱敏, 任美婷, 杨永健
    药学学报. 2018, 53(4): 604-608. doi: 10.16438/j.0513-4870.2017-1126

    采用二维快速液相色谱-串联飞行时间质谱(UPLC-QTOF)对卡铂注射液中的未知杂质结构及其与辅料的相关性开展研究。一维采用苯基-己基硅烷键合硅胶色谱柱(250 mm×4.6 mm,5 μm),硫酸四丁基铵缓冲液(pH 7.5)-乙腈为流动相进行梯度洗脱,二维采用快速液相色谱-串联飞行时间质谱(UPLC-QTOF),HSS T3色谱柱(100 mm×2.1 mm,1.7 μm),以0.1%甲酸水溶液-乙腈为流动相进行梯度洗脱。在电喷雾离子源(electrospray ionization,ESI+)模式下,采用MSE采集模式,对待测未知杂质进行定性研究和分子量准确测定,初步确定杂质的结构。通过加速稳定性实验以及ICP-MS/MS、ICP-AES考察杂质与主药和处方中辅料的相关性。结果显示,某企业处方中加入了辅料依地酸二钠,反而与主药卡铂相互作用,生成含铂有关物质,从而导致卡铂降解产生更多的1,1-环丁烷二羧酸。因此,本研究表明依地酸二钠的添加加剧了卡铂注射液有关物质的增加,辅料添加的合理性值得进一步关注。

  • 研究论文·药物分析
  • 于舒婷, 刘海霞, 李昆, 秦正国, 秦雪梅, 朱平, 李震宇
    药学学报. 2018, 53(4): 609-620. doi: 10.16438/j.0513-4870.2017-1190

    脑震宁颗粒是由11味中药组成的复方制剂,临床主要用于治疗脑震荡、脑外伤综合征等。针对其复杂的物质组成,本研究采用UHPLC-Q Exactive轨道肼高分辨质谱建立了脑震宁颗粒化学成分的快速识别方法,通过分析色谱保留行为、精确分子质量、裂解碎片信息,结合文献及对照品数据对照,并借助Compound Discover 2.0自动指认,共鉴定出脑震宁颗粒中161个化合物,并对这些成分的来源进行了归属。所鉴定的成分包括环烯醚萜苷类9个、丁基苯酞类8个、黄酮及黄酮苷类26个、酚酸类8个、单萜苷类8个、生物碱类9个,以及有机酸、氨基酸、糖类等中药材共性成分。本研究首次对脑震宁颗粒的化学组成进行了全面表征,所构建的脑震宁化学成分物质组为其进一步的质量控制和药效物质基础研究奠定了基础。

  • 研究论文·药剂学
  • 葛璐, 邱立朋, 单晓甜, 毛静, 李志超, 陈敬华
    药学学报. 2018, 53(4): 621-629. doi: 10.16438/j.0513-4870.2017-1083

    聚合物胶束作为新型药物传递系统可以提高疏水性药物的溶解性并具有良好的生物相容性和稳定性。本研究通过合成heparosan多糖-维生素E琥珀酸酯(heparosan-adipic dihydrazide-vitamin E succinate,KV)载体,利用核磁共振氢谱(1H NMR)对其进行结构确证。以疏水性抗肿瘤药多柔比星(doxorubicin,DOX)为模型药物,制备载DOX的KV聚合物胶束(DOX/KV),并对其进行表征。结果表明,胶束形貌为球形,粒径为140~150 nm,zeta电位为-20 mV左右,包封率为80%左右,载药量在10%~15%之间,并且具有良好的缓释行为。选择MGC80-3肿瘤细胞和COS7正常细胞考察体外细胞毒性和细胞摄取情况。体外细胞毒性结果显示,空白胶束对两种细胞几乎没有毒性,载药胶束对MGC80-3细胞的细胞毒性要大于COS7细胞。从细胞摄取考察也可以看出,载药胶束对MGC80-3细胞的摄取量更高。综上,KV可以很好地包载DOX,并且可以提高其对癌细胞的选择性,具有良好的抗肿瘤活性。

  • 研究论文·药剂学
  • 崔祥, 尚尔鑫, 江曙, 钱大玮, 段金廒
    药学学报. 2018, 53(4): 630-635. doi: 10.16438/j.0513-4870.2017-0935

    应用响应曲面法阐明黄芩-黄连药对改善糖脂代谢的相互作用范围、性质与程度。采用高糖高脂饲料喂养,联合注射低剂量链脲佐菌素(STZ),建立2型糖尿病大鼠模型,给予不同配比(1:0、3:1、2:1、3:2、1:1、2:3、1:2、1:3、0:1)、不同剂量(低、高)黄芩-黄连药对提取液后,观察其对2型糖尿病大鼠糖脂代谢各指标的影响,采用多指标综合指数法对各指标进行整合,应用响应曲面法对整合结果进行分析。结果表明,黄芩-黄连在3:1~1:3比例范围内均有一定的协同作用(相互作用值:-0.2~-0.8),尤其在二者比例为3:2~1:3时,具有显著的协同作用(相互作用值:-0.8),且1:1高剂量组的协同效应较强。

  • 研究论文·生药学
  • 何贝轩, 薛英茹, 涂燕华, 高越, 郭美丽
    药学学报. 2018, 53(4): 636-645. doi: 10.16438/j.0513-4870.2017-1110

    黄酮类化合物特别是查尔酮类如羟基红花黄色素A、红花红色素等是红花的主要药效成分,研究红花黄酮类的生物合成途径,对于定向调控红花的品质具有重要意义。作为调控黄酮类成分合成的入口酶,查尔酮合酶(CHS)在黄酮类化合物的合成过程中起着重要作用。但到目前为止,CHS在红花黄酮类化合物生物合成过程中的作用尚不十分清楚。茉莉酸甲酯JA/MeJA作为植物信号调节物质可以激活植物体内CHS基因表达。本研究在前期阐明红花的1个CHS基因CtCHS1功能的基础上,作为延续性工作,继续对红花中的其他CHS基因CtCHS2CtCHS4进行研究。应用MeJA刺激花冠,分别于刺激后0、3、6、12 h不同时间点采用qRT-PCR法分析CtCHS2CtCHS4的相对表达量,采用UHPLC/Q-TOF-MS技术分析红花中次生代谢产物的变化。结果表明,CtCHS4的表达量响应MeJA的诱导在3、6 h均明显升高,而CtCHS2的表达量则在诱导后表现出降低的趋势;同时,MeJA诱导后,芦丁、羟基红花黄色素A、D-苯丙氨酸、山柰酚-3-O-β-芸香糖苷、红花红色素的积累量明显提高,特别是羟基红花黄色素A的积累量在诱导后3、6、12 h均显著性的提高(P ≤ 0.05或0.01),而对山柰酚、山柰酚-3-O-β-D-葡萄糖苷、木犀草素、槲皮素-3-β-D-葡糖苷的积累量的影响则不明显。Pearson相关分析结果表明,羟基红花黄色素A、红花红色素的积累量与CtCHS4的表达量均呈显著性正相关(r ≥ 0.8)。提示CtCHS4可能是形成羟基红花黄色素A和红花红色素的关键基因,在红花查尔酮类成分的积累中起着重要作用。CtCHS4-pMAL-C5X重组质粒在BL21(DE3)PlyS原核表达宿主菌中成功表达出CtCHS4活性蛋白,在体外催化底物香豆酰辅酶A和丙二酰辅酶A生成了产物柚皮素。本研究结果进一步完善了红花中CHS基因的功能,为最终阐明红花查尔酮类化合物生物合成途径的关键基因积累了资料。

  • 研究论文·生药学
  • 张晓冬, 周姗, 尹彦超, 胡婷, 高智强, 韩沂霖, 李文东, 刘颖
    药学学报. 2018, 53(4): 646-658. doi: 10.16438/j.0513-4870.2017-1245

    2015版《中华人民共和国药典》明确规定,甘草药材中甘草苷含量不得低于0.5%,然而目前市售栽培甘草大量存在甘草苷含量不达标的现象。由于功能基因多态性对于次生代谢产物的积累至关重要,因此本文试图对甘草苷生物合成途径中的关键酶—查尔酮合酶(chalcone synthase,CHS)进行基因多态性分析,筛选出甘草苷高/低含量样品对应的特异基因型,为进一步解析甘草苷生物合成的分子机制提供参考。本文利用HPLC法测得60株甘草样品中4种主要黄酮类化合物(甘草苷、异甘草苷、甘草素、异甘草素)的含量,应用Spearman相关性分析及χ2检验进行统计学分析,发现4种黄酮类化合物含量间具有相关关系且不同基原间含量差异显著,乌拉尔甘草>光果甘草>胀果甘草。因此筛选出含量最高的5株乌拉尔甘草及含量最低的5株胀果甘草分为黄酮高、低含量组,对其CHS基因进行克隆及序列分析。10株样品共获得了336条长度为1 175 bp的CHS cDNA序列,存在249个变异位点,其中错义突变位点141个,可分为137种单倍型;编码389个氨基酸残基,存在130个变异位点,可分为102种氨基酸序列类型;主流CHS氨基酸序列类型为AA-3,黄酮高含量组甘草样品特有的主流氨基酸序列类型为AA-35,黄酮低含量组甘草样品特有主流氨基酸序列类型为AA-36,AA-35与AA-36在193位与229位处存在I/V、V/T突变。采用Discovery Studio 2.5对蛋白三维结构进行分析,结果表明AA-35的229位的缬氨酸为底物丙二酰辅酶A的结合位点。MEGA 5.0同源性分析表明甘草CHS亲缘关系良好,与其他物种区分度良好。本文筛选获得了黄酮高/低含量组甘草样品的特异CHS基因型,对于指导优质甘草的分子育种具有重要意义。