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苦豆子中TopoⅠ/Ⅱ酶抑制剂的靶向筛选及其抗肿瘤机制研究
结题报告
批准号:
81660652
项目类别:
地区科学基金项目
资助金额:
37.0 万元
负责人:
尹小英
依托单位:
学科分类:
H3203.中药药效物质
结题年份:
2020
批准年份:
2016
项目状态:
已结题
项目参与者:
欧阳胜、夏绘晶、程林、王芳、张媛媛、乾康、高淑婷、闫庆芳
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中文摘要
中药苦豆子具有清热解毒、祛风燥湿、止痛杀虫等功效,临床用于治疗多种癌症,疗效确切。前期研究发现苦豆子中多个喹诺里西啶类生物碱抑制拓扑异构酶Topo,抗肿瘤活性远强于阳性药物依托泊苷,极具应用前景;同时发现苦豆子还存在微量强活性成分,限于常规分离技术的灵敏度未能分离成功。为此,拟利用课题组专利纳米固定化成熟技术,以商品化TopoⅠ和TopoⅡ为靶标,制备靶蛋白杂化纳米花亲和材料,从苦豆子中靶向捕获强活性成分,并结合UPLC-QTOF-MS技术高效分离鉴定化合物,并利用细胞毒实验模型、报告基因技术确证化合物抗肿瘤活性,优选1-2个极具前景的活性化合物深入研究。建立DNA松弛、DNA断裂检测模型及整体动物荷瘤抑制模型,研究化合物的抑制活性、抑制类型及方式,明确活性化合物通过抑制TopoⅠ/II酶活性发挥抗肿瘤作用机理,有望从苦豆子中获得机制清楚、成药性好的先导化合物,为创新药物开发奠定基础。
英文摘要
Sophora alopecuroides L. belongs to leguminous Sophora plant,which has a variety of effects such as detoxification, expelling wind and dampness, relieving pain and insecticide. It is used to obtain better curative effect in the treatment of a variety of cancers in the clinic. It was found that several quinolone alkaloids has a strong inhibitory activity for topoisomerase Topo in Chinese medicine Sophora alopecuroides L., and their inhibitory activity is far stronger than that of the positive drug etoposide in our past work. But due to the limited sensitivity of separation technology, low content active compounds of Sophora alopecuroides failed to be separated. Therefore, the proper bio-targets TopoⅠ and Topo II would be used to prepare new affinity materials base on the target protein hybrid nano-flowers which could be used to capture the new active ingredients from Sophora alopecuroides. And these compounds would be isolated and identified combined with UPLC-QTOF-MS technology. Cytotoxic test and report gene technology would be used to confirm the antitumor activity of compounds. Then, 1-2 lead compounds are selected for further study. The inhibitory activity and inhibiting TopoⅠ / II mechanism of lead compounds would be studied by DNA relaxation, DNA fragmentation detection model, and in vivo tumor-bearing animal model. It is expected that a clear mechanism and good lead compounds are obtained from Sophora alopecuroides L.
前期在国家自然科学基金资助下,多年研究发现特色中药苦豆子中存在多个喹诺里西啶生物碱具有抑制拓扑异构酶TopoI,抗肿瘤活性强,但限于分离筛选技术未能成功分离且作用机制不清。为了快速精准筛选其这些目标成分,本研究以TopoI酶作为靶标,以Cu离子作为固定支架,通过无机-有机蛋白杂化成功制备了高特异性和高载量的亲和多维纳米材料,从苦豆子中靶向捕获强结合活性成分,并结合UPLC-QTOF-MS技术高效分离鉴定化合物,获得了6个活性化合物,它们是苦参碱、氧化苦参碱、槐定碱、氧化槐果碱,金雀花碱和槐胺碱,并利用细胞毒实验模型、报告基因技术等初筛、复筛确证3个活性较强的TopoI酶抑制剂,它们是苦参碱、金雀花碱和槐定碱,并进一步对其作用机制进行系统研究,经TopoI介导的DNA裂解实验、凝胶阻滞实验、DNA嵌入实验等证明了它们抑制TopoI的双重作用机制:(1)稳定TopoI-DNA裂解复合物;(2)抑制或阻断TopoI与底物DNA的结合。本项目所建立地从复杂体系中靶向筛选活性成分的新方法,能有效地保持了靶蛋白的原有活性,且在有机溶剂环境中稳定性更好。依据锁钥理论,特异性铺获目标化合物,结合UPLC-QTOF-MS的分离和鉴定优势,简化了分离鉴定和活性验证步骤,大大提高复杂体系中靶蛋白抑制剂识别和分离的效率,同时兼具了耐用性,制备简单的特点。这种靶向捕获技术为实现复杂体系中活性化合物的快速筛选分离提供了新思路和新手段,在活性成分筛选分离方面拥有很大的应用潜能。首次阐明了苦参碱、金雀花碱和槐定碱抑制TopoI酶的作用机制,为后续组合抗肿瘤药物的开发奠定基础。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
DOI:--
发表时间:2018
期刊:中国药房
影响因子:--
作者:刘伟婷;张媛媛;乾康;高淑婷;万喜;尹小英
通讯作者:尹小英
Synthesis of α-glycosidase hybrid nano-flowers and their application for enriching and screening α-glycosidase inhibitors
α-糖苷酶杂化纳米花的合成及其在富集和筛选α-糖苷酶抑制剂中的应用
DOI:10.1039/c7nj03545d
发表时间:2018-01-07
期刊:NEW JOURNAL OF CHEMISTRY
影响因子:3.3
作者:Qian, Kang;Wang, Han;Yin, Xiao-Ying
通讯作者:Yin, Xiao-Ying
Novel Beta-Tubulin-Immobilized Nanoparticles Affinity Material for Screening beta-Tubulin Inhibitors from a Complex Mixture
用于从复杂混合物中筛选 β-微管蛋白抑制剂的新型 β-微管蛋白固定纳米颗粒亲和材料
DOI:10.1021/acsami.6b13477
发表时间:2017
期刊:Acs Applied Materials & Interfaces
影响因子:9.5
作者:Liu Qing-Shan;Deng Ran;Yang Qing-Fang;Cheng Lin;Luo Yongming;Li Keqin;Yin Xiaoying;Qin Xiaoyan
通讯作者:Qin Xiaoyan
Enhanced synergistic effects from multiple iron oxide nanoparticles encapsulated within nitrogen-doped carbon nanocages for simple and label-free visual detection of blood glucose
封装在掺氮碳纳米笼内的多种氧化铁纳米颗粒增强了协同效应,可实现简单、无标记的血糖视觉检测
DOI:10.1088/1361-6528/ab2026
发表时间:2019-06
期刊:Nanotechnology
影响因子:3.5
作者:Zhong Youquan;Yang Jie;Yin Xiaoying;Zheng Jing;Lu Na;Zhang Min
通讯作者:Zhang Min
Pharmacokinetics, Tissue Distribution, and Druggability Prediction of the Natural Anticancer Active Compound Cytisine N-Isoflavones Combined with Computer Simulation
天然抗癌活性化合物金雀花碱N-异黄酮的药代动力学、组织分布及成药性预测与计算机模拟相结合
DOI:10.1248/bpb.b20-00004
发表时间:2020-06-01
期刊:BIOLOGICAL & PHARMACEUTICAL BULLETIN
影响因子:2
作者:Chen, Fangmei;Yin, Xiaoying;Zhong, Youquan
通讯作者:Zhong, Youquan
基于亲和阵列-超滤质谱技术靶向发现中药抗肿瘤ECSG的研究
  • 批准号:
    81260690
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
  • 资助金额:
    49.0万元
  • 批准年份:
    2012
  • 负责人:
    尹小英
  • 依托单位:
利用分子印迹技术分离金粟兰属植物抗肿瘤活性成分的研究
  • 批准号:
    20962012
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
  • 资助金额:
    24.0万元
  • 批准年份:
    2009
  • 负责人:
    尹小英
  • 依托单位:
国内基金
海外基金