計量化学分子ネットワークを用いたベトナム産植物由来新規生理活性物質の迅速解析

使用化学计量分子网络快速分析源自越南植物的新型生理活性物质

基本信息

批准号：
22KJ1499
负责人：
各務裕也
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Gifu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2023
资助国家：
日本
起止时间：
2023-03-08 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

近年著しく進歩しているLC-MS/MSを基盤としたメタボローム解析インフォマティクスを活用する迅速かつ効率的な有用天然物探索手法の構築と，それを利用したベトナム産薬用植物からの新規生物活性物質の発見を目的とした。本手法の確立によって、複雑多様な二次代謝産物を含む天然資源抽出エキスから有用分子をピンポイントで見出すことを可能にする。まず、多変量解析PLS-DAから得られるVIPスコアが生物活性とイオンピークに良好な相関を与えることが報告されていることから、これを分子ネットワーク解析と組み合わせるバイオケモメトリックスとして導入することを検討した。次いで、強力な細胞増殖抑制活性を示したトウダイグサ科植物エキスを対象に、LC-MS/MSデータを用いた分子ネットワーク解析とPLS-DA解析を統合したネットワークを構築、可視化した結果、テルペノイド類に相当するネットワークを構成する複数のクラスターの中でも、1つの未知化合物クラスターと1つの既知化合物クラスターが生物活性に大きく寄与することを見出した。そのうち、未知化合物クラスターを標的として分画を進め、これまでにない6/6/6/5/6/5/7/6/5縮環構造を有する一連の新規ジテルペノイド二量体を効率的に単離、構造決定することに成功した。いずれのジテルペン二量体においても、ヒト急性骨髄性白血病細胞株に対して顕著な細胞増殖抑制作用を示すことを確認し、確立した化合物探索手法の有用性を実証した。また、これら化合物が細胞周期に与える影響も明らかにした。

目的是构建一种快速有用的自然产品搜索方法，该方法利用了基于LC/MS/MS的代谢组分析信息学，近年来已经显着提高，并发现了越南药用植物的新生物活性物质。该方法的建立允许从包含复杂和多样的次级代谢物的自然资源提取物中查明检测有用的分子。首先，由于据报道，从多变量分析中获得的VIP评分PLS-DA提供了生物活性与离子峰之间的良好相关性，因此我们研究了将其作为生物化学测量值与分子网络分析相结合。接下来，我们构建和可视化了一个网络，该网络使用LC-MS/MS数据和PLS-DA分析整合了分子网络分析，用于表现出强细胞增殖抑制活性的属植物的提取物，并发现在多个构成与Terpenoid相对应的网络中，一种未知的化合物集群和一种已知的化合物集群和一种显着贡献了生物学活动。其中，我们能够使用未知的复合簇作为靶标有效地分离和结构确定一系列新型的二萜二聚体，并具有前所未有的融合环结构。我们证实，所有二萜二聚体都对人急性髓细胞性白血病细胞系表现出显着的细胞增殖抑制作用，证明了已建立的复合搜索技术的有用性。这些化合物对细胞周期的影响也得到了阐明。