蛋白成熟与翻译后修饰是各类蛋白质发挥生物学功能的前提, 在体内由多种复杂的生物系统协同调控, 其中包括分子伴侣系统、泛素化系统、磷酸化系统和乙酰化系统等。合理调控上述系统可以实现对蛋白成熟和翻译后修饰过程的有效干预, 逐渐成为有效的药物设计方向。本文回顾了调控蛋白成熟和翻译后修饰相关的分子设计策略, 重点聚焦于靶向分子伴侣系统的小分子调控剂和异双功能分子策略。一方面基于分子伴侣系统调控蛋白成熟的生物学原理, 总结靶向分子伴侣系统的小分子研发历程; 另一方面围绕异双功能分子的设计原理和特点, 归纳其在调控翻译后修饰中的应用和发展, 为调控蛋白成熟与翻译后修饰过程的小分子设计提供新思路。

蛋白磷酸化修饰是机体内的一种调节机制, 与蛋白生物学功能紧密相关, 在细胞的生理活动中发挥着关键作用。其中, 蛋白激酶负责催化蛋白的磷酸化过程, 磷酸酶负责将磷酸化修饰的蛋白去磷酸化, 实现对蛋白动态可逆的磷酸化修饰。蛋白的磷酸化水平异常往往会导致许多疾病的发生, 包括恶性肿瘤、神经退行性疾病、各类慢性疾病等。因此, 合理设计小分子调控蛋白磷酸化修饰是一种重要的疾病治疗手段。基于蛋白磷酸化调控的机制, 小分子药物设计策略可以分为三种, 蛋白激酶调控剂、磷酸酶调控剂以及基于诱导拉近机制的双功能分子。本文重点阐述这三种靶向蛋白磷酸化调控的小分子设计策略, 包括分子设计思路、研究进展和当前存在问题, 并对靶向蛋白磷酸化修饰的小分子调控剂进行展望。

泛素-蛋白酶体系统(ubiquitin-proteasome system, UPS) 负责正常和病理状态下的蛋白质降解, 其中, E3连接酶可以选择性地将泛素连接到特定底物, 对调节细胞稳态至关重要, 其功能与癌症、心血管疾病等多种疾病相关。E3配体的发现有助于调控E3连接酶从而拓展疾病治疗的新思路。与此同时, 近几年兴起的靶向蛋白降解(targeted protein degradation, TPD) 药物尤其是蛋白水解靶向嵌合体(proteolysis targeting chimera, PROTAC) 对E3配体有着相当大的依赖。本文对E3配体的发现技术包括基于活性的蛋白质图谱、基于片段的药物发现、基于文库的方法进行了综述, 并简要介绍了配体发现技术中所涉及的蛋白质相互作用检测技术, 希望为未来E3配体的发现以及疾病的治疗提供一定的思路。

去泛素化酶(DUBs) 是蛋白质泛素系统中一类重要的肽水解酶, 对泛素化具有逆转和严格调控作用, 在调节蛋白质稳定性、细胞信号转导等多种生物学过程中发挥重要功能。泛素特异性蛋白酶28 (USP28) 通过增强多种癌症相关蛋白的稳定性, 参与癌症相关的多种信号途径, 与结直肠癌、乳腺癌、肺癌、胰腺癌等多种肿瘤的进展密切相关。USP28已成为一个有吸引力的抗癌药物靶点, 其抑制剂的开发取得了一定进展。本文对USP28的结构及其与底物的相互作用、USP28在肿瘤中的研究进展、USP28抑制剂的发现等方面进行了综述。

蛋白-蛋白相互作用(protein-protein interactions, PPIs) 不仅是构建蛋白质复合体的关键途径, 也是维护正常生物功能的基础。这些相互作用对于蛋白质结构及其生物学功能至关重要, 并在细胞的信号传导、代谢途径和调控网络中扮演核心角色。14-3-3蛋白是一种在真核生物中广泛表达的高度保守的功能性蛋白, 主要通过识别并结合其伴侣蛋白参与细胞周期控制、信号转导和能量代谢等关键生命过程。本文综述了14-3-3蛋白与其伴侣蛋白如雌激素受体α (estrogen receptor α, ERα)、RAF原癌基因丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶(RAF proto-oncogene serine/threonine-protein kinase, C-RAF/RAF-1) 和p53的PPIs失调在肿瘤的发生和发展中的角色, 并集中讨论了14-3-3/ERα、14-3-3/C-RAF和14-3-3/p53分子胶的研究进展。这些分子胶通过模拟或增强伴侣蛋白的磷酸化丝氨酸位点, 形成与14-3-3蛋白的共价键、盐桥和氢键, 从而提高了PPIs的稳定性, 并有效地干预了病理状态下的蛋白活性与信号传递。此外, 本文还探讨了这种化学干预策略在临床上抑制肿瘤发展的潜力, 为未来的研究方向提供了理论基础和实践指南。

热休克蛋白70 (heat shock protein 70, Hsp70) 是一类细胞中广泛存在的分子伴侣, 具有维持细胞内蛋白质稳态的功能。Hsp70在多种疾病的发生发展中也发挥了重要的作用, 包括癌症、神经退行性疾病和传染性疾病等, 是治疗这些疾病的潜在靶点, 因此有必要开发小分子抑制剂对这一重要靶点进行验证。近年来针对Hsp70小分子抑制剂的研究取得了显著进展, 通过不同方式抑制Hsp70功能的小分子化合物都有报道。本文简要介绍了Hsp70的结构域、共伴侣蛋白及相关的疾病, 系统总结了其小分子抑制剂的发现过程及作用特点, 以期为Hsp70小分子抑制剂的进一步研发提供参考。

HSP90 (heat shock protein 90) 是一种重要的分子伴侣蛋白, 负责客户蛋白的激活和成熟。靶向HSP90可通过竞争性占据ATP位点或者干扰HSP90与共伴侣蛋白之间的蛋白互作位点, 进而有效抑制癌细胞增殖。因此, HSP90的位点识别与功能的研究对于分子发现至关重要。本研究聚焦于多肽P1, 揭示了其与HSP90之间的双重结合机制, P1能够同时作用于HSP90的ATP结合位点和共伴侣蛋白CDC37 (cell division cycle 37) 结合界面。通过ATPase实验和Co-IP实验, 发现P1具有同时抑制ATP的活性和HSP90-CDC37之间的蛋白互作的能力, 这为靶向HSP90伴侣系统的新型抑制剂提供了新思路。

细菌耐药现象日益严重亟需研发新的抗菌物质。天然产物作为一种重要的药物研发资源, 其能够通过调节与细菌感染和炎症反应相关的蛋白质翻译后修饰来发挥作用, 这为抗菌新药物的研发提供宝贵的化合物库。本研究从穿龙薯蓣中分离鉴定的薯蓣皂苷和薯蓣皂苷元均具有一定的抗菌活性, 且对革兰阳性菌(G⁺) 的抗菌活性优于革兰阴性菌(G^-)。对比两种成分, 薯蓣皂苷元的活性强于薯蓣皂苷。体内实验证实薯蓣皂苷元相比于薯蓣皂苷对MRSA感染脓毒症小鼠具有更好的保护作用, 能够提高感染小鼠生存率、降低感染脏器菌落数、降低感染脏器病理损伤、降低小鼠体内炎症因子水平。体内实验获得中国人民解放军空军军医大学动物伦理委员会批准(批准号: 20230188)。网络药理学靶点预测显示天然产物薯蓣皂苷元能够靶向体内炎症通路, 并可能通过调节蛋白质翻译后修饰在细菌感染中发挥抗菌和抗炎双重活性。

Bcl-2家族中的抗凋亡蛋白Bcl-2和Mcl-1是重要的抗肿瘤靶标。本研究以一个非选择性的Bcl-2家族蛋白抑制剂为基础, 设计合了4种不同结构的基于疏水标签的Bcl-2/Mcl-1蛋白泛素化降解剂S1-D1~S1-D4, 在乳腺癌细胞模型MCF-7上考察了其诱导Bcl-2和Mcl-1蛋白泛素化降解和肿瘤细胞凋亡的能力。结果显示, 尽管S1-D1~S1-D4均保持了对Bcl-2家族蛋白广谱的亲和力, 但引入不同的连接子导致S1-D1~S1-D4实现了对Bcl-2和Mcl-1的选择性降解。其中, 具有疏水烷基链的S1-D2分子对Bcl-2的降解能力最强, 加入3 μmol·L^-1时能够降解超80%的Bcl-2蛋白, 而具有聚乙二醇链连接子的化合物S1-D4则表现出对Mcl-1蛋白的特异性降解, 加入3 μmol·L^-1时降解了约60%的Mcl-1蛋白。细胞毒性实验证明基于疏水标签的蛋白降解剂能够通过诱导靶蛋白的降解获得更强的肿瘤细胞杀伤活性, 揭示了降解剂相比于抑制剂分子的优势。

芳香烃受体(aryl hydrocarbon receptor, AhR) 是一种配体激活的转录因子, 它在包括免疫细胞和上皮细胞在内的多种细胞中调节基因表达。AhR信号通路在健康和疾病状态下的免疫系统中均发挥着重要作用。Tapinarof目前是全球首个且唯一被批准用于治疗银屑病的小分子外用治疗性AhR调节剂。为了提高Tapinarof的活性和光化学稳定性, 本研究设计并合成了一系列2-苯基-色烯-4H-酮衍生物, 并评价了该系列化合物作为新型AhR激动剂的潜力。其中, 化合物5a、5c、5e和5f显示出良好的AhR激活作用, 其EC₅₀值分别为7、9、6和6 nmol·L^-1, 比Tapinarof高10~14倍。化合物5a和5e对干扰素-γ产生的抑制效果与Tapinarof相当。此外, 化合物5a~5f相较于Tapinarof具有更好的光化学稳定性。本研究为后续新型AhR激动剂的开发提供新的分子骨架。

胰岛素样生长因子2 mRNA结合蛋白2 (insulin-like growth factor 2 mRNA binding protein 2, IGF2BP2) 是N⁶-甲基腺苷(N⁶-methyladenosine, m⁶A) 的识别蛋白, 介导了下游mRNA的稳定性, 是极具前景的抗肿瘤靶点。本研究基于课题组前期筛选的先导化合物1g, 以噻唑腙作为母核设计并合成了52个IGF2BP2小分子抑制剂, 其中9g、10g、37g、47g和52g等具有较好的靶标活性。该项工作是以噻唑腙为母核发展IGF2BP2小分子抑制剂的一次探索, 为后续相关研究奠定基础。

作为一种关键的表观遗传调节因子, 组蛋白去乙酰化酶(histone deacetylases, HDACs) 在癌症的发展中发挥着重要作用。小分子HDACs抑制剂已被证明能够抑制肿瘤增殖并诱导细胞凋亡, 因此受到了广泛的研究关注。本研究设计和合成了一系列新的邻苯甲酰磺酰亚胺衍生物作为HDACs抑制剂。生物学实验表明, 目标化合物9a展现出优于vorinostat的HDACs抑制活性, 且对三阴性乳腺癌(triple-negative breast cancer, TNBC) 具有良好的体内外抗肿瘤活性。所有动物实验经山东大学药学院伦理委员会批准(批准号: 230094)。该项工作是以邻苯甲酰磺酰亚胺为母核发展HDACs抑制剂的一次探索, 以9a为代表的活性化合物可以作为先导化合物进一步研究。

肠道菌群在结直肠癌(colorectal cancer, CRC) 的发展中起着至关重要的作用。失衡的肠道菌群对机体产生损害并扰乱胆汁酸(bile acids, BAs) 代谢, 增加结直肠癌易感性, 同时影响法尼醇X受体(farnesoid X receptor, FXR) 信号传导, 进而促进结直肠癌发展。中药因其多成分、多靶点、多通路的协同调控作用在结直肠癌治疗中有独特的优势, 能够通过调节肠道菌群, 干预胆汁酸代谢及激活其受体FXR抑制结直肠癌的发生发展。基于此, 本文对肠道菌群-胆汁酸-FXR轴在结直肠癌发展中所起的主要作用进行综述, 并讨论中药干预肠道菌群-胆汁酸-FXR轴抗结直肠癌作用及机制, 以期为结直肠癌预防与治疗提供新的思路和方法。

肠道微生物及其代谢物与人类疾病密切相关, 其通过与受体互作而影响疾病的发生发展。G蛋白偶联受体(G protein-coupled receptor, GPCR) 是一类存在于细胞膜表面的受体超家族, 该受体家族广泛参与人体生理活动, 被认为是重要的药物靶点。中药具有多成分、多靶点、多通路的特点。越来越多的研究表明中药可通过调节肠道微生物及其代谢物而影响GPCR调控模式, 最终干预疾病。本文综述了肠道微生物与人类疾病的现状、肠道微生物及其代谢物与GPCR互作关系、GPCR药物开发现状。基于上述研究, 本文提出“中药-肠道功能菌群单元-GPCR-疾病”研究新模式。运用多组学技术阐释中药有效成分、肠道功能菌群单元及GPCR三者之间互作关系及其对疾病的影响。本文将为解析中药药效物质基础, 寻找中药作用新靶标提供新思路。

Janus激酶(JAK) 和组蛋白去乙酰化酶(histone deacetylase, HDAC) 已被证实是自身免疫性疾病和肿瘤等多种疾病治疗中的重要靶标, 至今已有多种JAK和HDAC抑制剂获批上市。近年来, 基于网络药理学开发的单分子多靶点抑制(如JAK/HDAC双靶点抑制剂) 在提高疗效、降低毒副作用和克服耐药性等方面取得重要进展。本文综述了新型JAK/HDAC双靶点抑制剂及基于JAK/HDAC的三靶点抑制剂, 以期为开发新型JAK/HDAC多靶点抑制剂提供借鉴和参考。

肺部疾病是全球性的重大公共卫生问题, 持续威胁着人类的生命健康并造成巨大的经济负担。基于信使RNA (messenger RNA, mRNA) 的吸入制剂高效靶向肺部细胞, 可克服传统疗法不良反应大、肺部生物利用度低、目标蛋白难以体外合成等问题, 为治疗肺部疾病提供了新思路。然而, 肺部生理结构复杂且mRNA难以进入细胞, 促使人们尝试利用合适的纳米递送系统以提高递送效率。本文介绍了肺部递送需克服的屏障, 讨论了mRNA肺部递送系统最新研究进展, 包括脂质纳米粒、聚合物纳米粒、多肽和外泌体, 总结了mRNA肺部递送系统的局限性并对mRNA吸入制剂应用前景进行展望。

应用咪喹莫特(imiquimod, IMQ) 诱导的银屑病小鼠模型以及五联因子(a mixture of five proinflammatory cytokines, M5) 诱导的银屑病角质形成细胞模型, 评价羧胺三唑(carboxyamidotriazole, CAI) 对银屑病的治疗效果和可能机制。银屑病皮损面积和疾病严重程度(psoriasis area and severity index, PASI) 评分评估小鼠皮损严重程度, 苏木素-伊红(hematoxylin-eosin staining, HE) 染色观察皮肤病理学变化, 酶联免疫吸附法(enzyme-linked immunosorbent assay, ELISA) 检测皮肤中细胞因子水平, 转录组测序分析差异表达基因, 实时荧光定量PCR (real-time quantitative PCR, qPCR) 检测mRNA表达。动物实验经中国医学科学院基础医学研究所实验动物管理与伦理委员批准(批准号: ACUC-A02-2022-115)。结果显示, 与IMQ组相比, CAI显著改善小鼠银屑病样皮损, 降低PASI评分, 减轻皮损病理变化和评分, 减少皮损处促炎细胞因子水平, 转录组分析结果显示CAI可能通过调节角质形成细胞及其介导的表皮角化而发挥作用, qPCR验证发现CAI能够下调差异表达基因S100a7; 进一步使用M5刺激HaCaT细胞构建银屑病角质形成细胞模型, CAI能够抑制M5诱导的S100a7以及细胞因子的mRNA水平。综上, CAI可能对银屑病具有良好治疗作用, 其作用机制与调节角质形成细胞功能以及减少细胞因子和S100a7表达有关。

射血分数保留型心力衰竭(heart failure with preserved ejection fraction, HFpEF) 约占心衰患者的一半数量, 其特征除了心衰的典型特征如心肌僵硬、心脏舒张功能损伤等, 最主要的特征是左心室射血正常, 因此也给HFpEF的临床诊断增加了难度。芪参益气滴丸(QiShenYiQi Dripping Pills, QSYQ) 是经中国食品药品监督管理局(CFDA) 批准的标准化中药制剂, 许多基础及临床研究均已证明QSYQ在治疗射血分数降低型心力衰竭中的有效性和安全性, 然而QSYQ在HFpEF中的作用机制尚未明确。本文利用经典造模方法即高脂食物(high fat diet, HFD) 和含N-硝基-L-精氨酸甲酯盐酸盐(L-NAME, 0.5 g·L^-1, pH=7.4) 的饮用水喂食C57BL/6N雄性小鼠构建HFpEF模型(实验获得合肥工业大学动物伦理委员会批准, 批准号为HFUT20220921002), 在第8周, 小鼠分别给药: ①恩格列净(empagliflozin)、②低剂量QSYQ (LQ)、③高剂量QSYQ (HQ)、④恩格列净联用低剂量QSYQ (ELQ), 连续给药4周, 实验过程中记录小鼠的体重, 实验结束后对小鼠进行超声心动检测、血压检测、葡萄糖耐量检测及评估小鼠运动情况, 利用病理实验和生化实验检测小鼠心脏纤维化、肝脏纤维化及血清生化指标等, 利用RNAseq测序对小鼠心脏进行RNAseq检测。结果表明, QSYQ及联用恩格列净均能够显著降低HFpEF小鼠体重, 改善小鼠心脏舒张功能障碍和高血压, 改善葡萄糖耐量异常并增强小鼠运动能力。在生化和分子水平上, QSYQ能够降低心肌细胞横截面积和减少心脏胶原蛋白含量进而减轻心肌肥大和纤维化表型, 同时改善HFpEF小鼠机体脂质代谢紊乱。进一步地, 小鼠心脏RNAseq结果表明, QSYQ改善HFpEF的功能可能与调控肌钙集蛋白1 (calsequestrin 1, Casq1) 有关。综上, 本研究表明QSYQ能够显著改善HFpEF相关的心脏功能障碍和代谢紊乱, 为HFpEF的临床治疗提供了一定实验数据支持。

探究并比较益生菌及二十二碳六烯酸(docosahexaenoic acid, DHA) 与阿尔茨海默症(Alzheimer's disease, AD) 治疗药物多奈哌齐对AD小鼠学习认知及脑损伤相关指标的影响, 为其治疗AD提供实验依据。所有动物实验经河南中医药大学伦理委员会批准(伦理号为DWLL2018080003)。将50只C57BL/6J雄性小鼠随机分为假手术组、模型组、多奈哌齐组(10 mg·kg^-1)、益生菌组(2.7×10⁹ CFU·d^-1)、DHA组(0.104 g·kg^-1), 除假手术组外, 其他组采用侧脑室注射Aβ_25-35 (200 μmol·L^-1) 的方法构建AD动物模型, 之后灌胃给药4周。检测各组小鼠学习记忆能力、海马区神经元形态、原代海马细胞凋亡和免疫细胞水平; 同时检测小鼠脑组织Aβ_1-42、Aβ_1-40、p-Tau、AchE、Ach、氧化应激、胶质细胞活化及炎症因子IL-1β、IL-10、TNF-α的水平; 并通过16S rDNA测序进一步探究多奈哌齐和益生菌对AD的干预作用。结果显示, 多奈哌齐、益生菌及DHA通过增加Aβ_25-35诱导小鼠运动时间、运动距离、自主交替率, 缩短到达平台时间, 改善了其认知障碍并增强学习记忆能力; 通过降低脑组织中Aβ_1-42、Aβ_1-40、p-Tau、AchE、IL-1β、TNF-α、MDA及增加Ach、IL-10、GSH-Px、T-SOD水平, 同时减少胶质细胞活化, 显著减轻Aβ_25-35诱导小鼠脑损伤和神经炎症, 并且对免疫细胞具有调节作用; 16S rDNA测序显示多奈哌齐和益生菌均可恢复菌群稳态, 并且差异菌与认知、AD病理、神经炎症等存在密切相关。综合所有指标, 多奈哌齐与益生菌效果优于DHA。综上所述, 多奈哌齐、益生菌及DHA通过调节免疫细胞、减少脑内细胞凋亡和胶质细胞活化数量, 降低氧化应激及炎症因子表达水平来改善Aβ_25-35诱导小鼠的认知功能障碍和脑损伤, 其中多奈哌齐及益生菌效果优于DHA, 且多奈哌齐及益生菌对AD的治疗与调节菌群密切相关。

脑多肽口服液(cerebroprotein hydrolysate oral liquid, COL) 是一种由氨基酸和多肽组成的神经保护制剂, 对多种中枢系统疾病具有保护作用。然而, 口服COL对缺血性脑卒中(ischemic stroke, IS) 的治疗作用和潜在机制仍需探索。本研究旨在探讨COL对IS体内外模型的治疗效果及其潜在的作用机制。通过大脑中动脉栓塞(middle cerebral artery occlusion, MCAO) 手术建立IS大鼠模型, 采用氯化三苯基四氮唑(triphenyltetrazolium chloride, TTC) 染色、行为学评分、伊文思蓝渗漏实验、酶联免疫吸附实验(enzyme-linked immunosorbent assay, ELISA) 和免疫荧光染色等考察COL对IS大鼠脑梗死面积、神经功能、血脑屏障(blood brain barrier, BBB) 和神经炎症的影响; 通过糖氧剥夺/复氧复糖(oxygen-glucose deprivation/reperfusion, OGD/R) 在hCMEC/D3细胞上建立IS的体外模型, 采用cell counting kit-8法、活性氧(reactive oxygen species, ROS) 检测、划痕实验及Transwell实验等考察COL对细胞活力、氧化应激和迁移能力的影响; 采用脂质组学技术、实时定量PCR和Western blot实验等考察COL对IS大鼠脑内脂质代谢的调控及作用机制。所有动物实验均经中国药科大学实验动物伦理委员会批准(批准号: 2022-02-23)。研究结果显示, 口服COL可以显著减少IS大鼠的脑梗死面积, 改善神经功能缺陷, 降低炎症因子水平并减轻BBB的破坏。OGD/R造模导致hCMEC/D3细胞的活力显著下降、细胞内ROS水平升高且细胞的迁移能力减弱, 而给予COL可有效改善OGD/R对hCMEC/D3细胞造成的损伤。此外, 脑缺血的发生导致大鼠脑内出现显著的脂质代谢紊乱, 其中甘油三酯(triglyceride, TAG) 和神经酰胺(ceramide, Cer) 类脂质在IS大鼠脑内显著蓄积。COL可以显著逆转IS大鼠脑内的脂质代谢紊乱, 并可通过上调酸性神经酰胺酶即N-酰基鞘氨醇酰胺水解酶1 (N-acylsphingosine amidohydrolase 1, ASAH1) 的水平, 降低细胞毒性脂质Cer的含量。综上, COL被证明是一种有效且具有良好前景的IS治疗候选药物, 可通过调节脂质代谢异常减轻缺血性脑损伤。

对黄皮树(Phellodendron chinense) 干燥树皮的非生物碱部分进行化学成分研究。采用硅胶柱色谱、中压液相色谱、葡聚糖凝胶Sephadex LH-20柱色谱及制备液相色谱等多种色谱技术, 从黄皮树95%乙醇提取物中分离鉴定了14个化合物, 其中isophellolactone (1) 为新化合物。对这14个化合物进行了抑制α-葡萄糖苷酶活性筛选, 首次发现奎宁酸酯类化合物3~6和8有较好的抑制α-葡萄糖苷酶活性, 多羟基六元碳环可能是其活性的关键基团。

采用硅胶、ODS、Sephadex LH-20柱色谱和半制备HPLC对山豆根95%乙醇提取物的乙酸乙酯部位进行分离纯化, 得到11个化合物, 根据理化性质并结合UV、IR、HR-ESI-MS和NMR等波谱技术分别鉴定为7-hydroxy-8-isopentenylchromone (1)、furo[2, 3-f]-1, 3-benzodioxole-7-carboxylic acid (2)、6-[3-(2′, 4′-dihydroxyphenyl)acryloyl]-7-hydroxy-2, 2-dimethyl-8-(3-methyl-2-butenyl)-2H-benzopyran (3)、flemichapparin B (4)、鸢尾苷元(5)、染料木素(6)、6-hydroxy-1, 3-benzodioxole-5-carboxylic acid (7)、香草酸(8)、原儿茶酸(9)、2, 4-二羟基苯甲酸(10)和对羟基苯甲酸(11)。其中, 化合物1和2为新化合物。药理活性研究表明, 化合物3对α-葡萄糖苷酶和蛋白酪氨酸磷酸酶1B (PTP1B) 均表现出显著的抑制活性, IC₅₀值分别为5.595和0.320 μmol·L^-1。

桔梗总皂苷入血产物的鉴定具有重要意义, 但仍存在很大挑战。本研究采用超高效液相色谱-线性离子阱-静电场轨道阱高分辨质谱法(UPLC-LTQ-Orbitrap-MS), 应用Compound Discoverer 3.2与Trace finder 2.1软件, 首先从桔梗总皂苷中鉴定出8个类型共44个原形成分。在此基础上, 以所鉴定的原形成分及其肠道菌转化逐级脱糖产物为分子模板构建肠道菌介导鉴定新方法, 进一步从含药血浆中鉴定出来源于44个原形成分的57个入血产物。这些入血产物包括12个原形成分和45个代谢产物, 且血中原形成分同时是其他原形成分的脱糖基代谢产物。本研究表明肠道菌介导新方法可有效鉴定桔梗总皂苷入血产物, 揭示不同含量与口服生物利用度桔梗皂苷原形成分在血中的存在形式, 并可阐明中药原形成分及其代谢产物的一对多与多对一网络。所有动物实验方案均获得江西中医药大学实验动物伦理委员会批准(编号: JZLLSC-202100322)。

蔗糖合酶是植物糖代谢途径中的关键酶, 能催化糖基供体尿苷二磷酸(uridine diphosphate, UDP)-葡萄糖的生成。本研究通过转录组数据分析从富含糖苷类化合物的传统中药管花肉苁蓉中克隆获得一个蔗糖合酶基因并命名为CtSus。该基因开放阅读框长2 418 bp, 编码蛋白含805个氨基酸, 序列分析显示, 该蛋白包含植物蔗糖合酶保守结构域, 与同目植物中的蔗糖合酶具有密切的亲缘进化关系。将CtSus与已鉴定功能的糖基转移酶UGT71BD1协同进行体外全细胞转化, 结果显示, CtSus的引入能显著提高UGT71BD1催化糖基化反应的转化率。利用pCold^TM TF表达载体实现了CtSus在大肠杆菌中的可溶性表达, 并通过体外酶促反应验证了CtSus在UDP存在的情况下催化蔗糖分解生成UDP-葡萄糖的活性。实时荧光定量PCR结果显示CtSus基因在管花肉苁蓉不同部位及干旱胁迫后肉苁蓉悬浮细胞中的表达模式与苯乙醇苷类化合物积累模式一致。进一步通过蛋白三维结构预测及分子对接探讨了该酶与底物结合的关键氨基酸及其相互作用。本研究鉴定获得了肉苁蓉中一个新的蔗糖合酶基因, 为活性糖基供体的体外酶法合成提供了新的途径, 亦为肉苁蓉糖苷类化合物生物合成工程菌的构建提供了新的基因元件。

忍冬属(Lonicera) 是忍冬科(Caprifoliaceae) 最大的属, 忍冬科药用植物在我国历史悠久, 资源丰富。由于具有观赏和药用价值, 忍冬的经济价值十分突出。然而, 受巨大需求和高价刺激的影响, 市场上出现了严重的混杂现象。本文通过高通量测序技术对越橘叶忍冬[L. angustifolia Wallich ex Candolle var. myrtillus (Hook. f. & Thomson) Q. E. Yang]、圆叶忍冬(L. myrtillus Hook. f. et Thoms. var. cyclophylla Rehd)、四川忍冬(L. szechuanica Batal) 和唐古特忍冬(L. tangutica Maxim) 的叶绿体基因组进行测序和组装, 并对其进行结构比较和系统发育学研究。结果显示, 4种忍冬的叶绿体基因组呈典型的环状四分体结构, 总长度为154 608~163 413 bp, 总GC含量为37.93%~38.42%。共注释128~129个基因, 包括83~84个蛋白编码基因、8个rRNA基因和37个tRNA基因。忍冬属叶绿体重复结构分析共检测到53~68个简单重复序列(simple sequence repeats, SSRs) 和133~745个长重复序列。系统发育研究表明, 21种忍冬属药用植物可以明显聚为一支, 其中越橘叶忍冬和四川忍冬的亲缘关系较近, 圆叶忍冬和唐古特忍冬的亲缘关系较近。本研究首次对忍冬属叶绿体基因组及系统发育关系进行了全面的研究, 为揭示忍冬属物种间的遗传信息、物种进化和遗传多样性研究提供一定的科学依据。