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      深醫科研成果

      醫學部藥學院程永現特聘教授團隊從蟲藥“蟑螂”中發現非肽小分子大環內酰胺和具有抗腫瘤血管生成活性的含嗎啉環生物堿

      文章來源: 作者: 發布時間:2021年03月26日 點擊數: 字體:

      ? 近日,程永現團隊在蟲類中藥小分子研究方面再獲進展,Nonpeptide small molecules with a ten-membered macrolactam or a morpholine motif from the insect American Cockroach and their antiangiogenic activity”,該工作以封面文章在線發表于Organic Chemistry Frontiers(中科院JCR一區top期刊,IF=5.155)上(Org. Chem. Front. 2020, doi:10.1039/D0QO01653E),藥學院程永現教授本文的共同通訊作者,晏永明研究員與程永現教授的研究生孟小惠和白紅富為本文共同第一作者。該研究受到國家杰出青年科學基金(81525026)及深圳市科創委學科布局類項目(JCYJ20170412110504956)等資助。

      美洲大蠊(Periplaneta americana),俗稱蟑螂,威脅人類健康的害蟲,但就是這么一個害蟲,卻有著重要的藥用價值。美洲大蠊,中醫蜚蠊”,被認為是種類繁多的蟑螂品種中唯一可作為藥用的品種,《本草綱目》記載其可治療瘀血、癥堅、寒熱、下氣、利血脈。在民間或民族地區,美洲大蠊被用于燒燙傷、潰瘍等,中成藥康復新液即是基于此功效而開發。美洲大蠊曾引起眾多學者關注,迄今對其物質基礎認識還不夠深入。該團隊多年來對美洲大蠊進行了多次研究,發現了其促創傷修復的有效成分,此次研究發現4個結構新穎的含氮化合物Periplactams?A?C and periplanol E)(圖1),其中化合物1是自然界罕見的具有十元環內酰胺的大環內酰胺化合物,化合物2是具有嗎啉環的新穎苯乙醇二聚體。

      圖1:美洲大蠊中結構新穎的含氮小分子

      其中,化合物2的類似結構實際上在之前就有零星報道,但其是在無天然結構模板啟發下通過酶催化合成獲得,此次該團隊首次從自然界昆蟲中分離獲得,二者驚人的相似性再現科學家豐富的想象力和大自然生物合成的魅力?;衔?/span>34實際上為混晶,通過X-ray晶體衍射法確定了3或者4的絕對構型,但是無法進行直接對應,最終借助量子計算確定了34的絕對構型,同時作者推測結構中的乙內酰脲片段可能是氨基酸和尿素縮合形成,基于此,通過仿生合成的方法將不同氨基酸和尿素直接反應生成了乙內酰脲片段,從而驗證了推斷。

      雖然雜合體1?4對于美洲大蠊的角色尚不清楚,鑒于美洲大蠊也常用于各種腫瘤,我們采用HUVECs(人臍靜脈內皮細胞)對其抗腫瘤血管生成作用進行了初探,并發現化合物(+)-2劑量依賴式地抑制HUVECs的成管。

      綜上,本研究主要從蟲藥美洲大蠊發現4個結構新穎含氮雜合體,化合物1是含有十元環的大環內酰胺,化合物2的發現及前人的結果提示了此類化合物天然形成的機理?;衔?/span>1?4的鑒定有助于人們認識昆蟲非肽小分子的結構特點,化合物2抗腫瘤血管生成作用的發現將有助于解釋美洲大蠊的抗癌功效,并為可能的抗癌藥物研發提供先導。

      該文章鏈接:https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2021/qo/d0qo01653e#!divAbstract

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