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基于植物提取物的1-脱氧-D-木酮糖5-磷酸合酶抑制剂的筛选

李瑾  
【摘要】:萜类化合物是一类具有良好生物活性,在自然界中分布广泛、种类繁多的异戊二烯类化合物,其生物合成途径主要有两条:甲羟戊酸(MVA)合成途径和2-甲基-D-赤藓糖醇4-磷酸(MEP)合成途径。据文献报道,大多数人类致病菌及原虫所需要的萜类物质是依靠MEP途径来合成的,而动物和人类则依靠MVA途径来合成其所需的萜类物质。因此,MEP途径中的酶可以作为抗生素筛选的有效靶标。1-脱氧-D-木酮糖5-磷酸合酶(DXS)是萜类化合物MEP合成途径中的第一个酶,也是该途径的第一个调控位点,基于这一点筛选出具有DXS酶抑制活性的化合物,从而研发出抗菌谱广、低毒性的新型抗生素显得尤为重要。研究已证实,很多中草药都具有良好的抗菌消炎以及抗病毒活性,而且细菌不易对中药产生耐药性,所以本课题对一些具有良好抗菌活性的中草药提取物抑制DXS酶的活性进行了初步研究,以期发现DXS酶的抑制剂。 首先,本文对二十余种具有良好抗菌活性的药用植物进行提取,所得粗提物及初步分离获得的不同部位被用来检测它们对两种细菌源DXS酶的抑制活性。DXS酶催化的反应为D-甘油醛3-磷酸(D-GAP)和磷酸二羟丙酮(DHAP)之间的异构化过程,采用柱前衍生HPLC来检测底物的消耗量或产物的生成量,依此判断所加植物提取物对于该异构化反应的影响,进而筛选出DXS酶的有效抑制剂。本研究还对检测DXS酶的活性体系进行了优化,筛选出底物的最佳浓度,反应的较适温度以及反应时间等。该方法在DXS酶的抑制剂筛选过程中,不需要大型昂贵的仪器,并且所用的底物不含同位素标记,操作步骤简单、快速、而且灵敏度高。 本章对19种植物提取物以及6种植物挥发油进行DXS酶活性抑制筛选实验,结果发现核桃(Juglans regia)青皮石油醚萃取物对DXS酶的抑制活性大于20%,五味子(Schisandra chinensis (Turcz.) Baill.)正丁醇萃取物,板蓝根(Isatis tinctoria L.)、艾叶(Artemisia argyi Levl. Vant.)乙酸乙酯萃取物,紫荆(Cercis chinensis Bunge)果萃余水相,沙棘(Hippophae rhamnoides Linn)挥发油对DXS酶的抑制活性均大于10%。进一步的深入研究仍在进行中。


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