基于UPLC-QTOF-MS策略的两株红树杨叶肖槿来源真菌中含氮化合物的发现及其乙酰胆碱酯酶抑制活性研究

批准号:
21807015
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
24.5 万元
负责人:
刘亚月
依托单位:
学科分类:
B0706.药物化学生物学
结题年份:
2021
批准年份:
2018
项目状态:
已结题
项目参与者:
张翼、刘斌斌、彭志兰、杨静明、杨文聪
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中文摘要
杨叶肖槿是沿海一带传统的药用红树植物资源,民间药方记载具有强大的增强记忆功效,但由于自然分布的局限性,国内外对其活性物质的研究还较少,因此开展对杨叶肖槿抗老年痴呆活性物质基础和作用机制的研究具有重要意义。本项目拟以2株来源于湛江红树植物杨叶肖槿的内生真菌Alternaria sp.YX-001和Talaromyces sp.YX-002为研究对象,通过抗乙酰胆碱酯酶(AChE)、卤虫致死活性筛选模型以及UPLC-QTOF-MS等手段指导其含氮类组分的系统分离,并对获得的含氮化合物进行结构鉴定和体外AChE抑制活性评价;进而探讨活性化合物的构效关系和进行分子对接,力求阐明其抗老年痴呆作用机制。通过本项目的研究,从红树杨叶肖槿内生真菌中发现新的含氮类AChE抑制剂,为开发有自主知识产权的抗老年痴呆海洋药物提供理论依据和物质基础,为湛江药用红树植物资源的开发与再利用提供科学依据。
英文摘要
Thespesia populnea is traditional medicinal plant resource along the coast, which possess medicinal value of improving memory based on the folk medicine records. However, there are few public reports about the active components from this plant due to the restriction of regionally distribution. For this reason, it is very significant to find the anti-senile dementia components and study their molecular action mechanism at the cellular level. In this project, we will isolate and screen the anti-acetylcholinesterase (AChE) nitrogen-containing metabolites from endophytic fungi Alternaria sp.YX-001 and Talaromyces sp.YX-002, derived from Zhanjiang medicinal plants Thespesia populnea under the guidance of the anti-acetylcholinesterase , Artemia model of lethal activity and UPLC-QTOF-MS technology. The active nitrogen-containing compounds are futher purified by the column chromatography methods and identified of their chemical structures by means of spectroscopy analysis. Finally, The obtained nitrogen-containing monomeric compounds would be tested for their activities using ULPC-QTOF-MS, and the structure-activity relationships and molecular docking would be explored. Based on these researches, we provide the theoretical and practical basis for the discovery of efficient and structurally specific acetylcholinesterase inhibitors from the endophytic fungi, and provide the scientific basis for the development and reutilization of the medicinal mangrove resource Thespesia populnea in Zhanjiang.
红树林内生真菌具有丰富的化学多样性及生物活性多样性,且能够产生丰富多样和活性显著的次级代谢产物,已成为海洋活性先导化合物的重要资源库。.本项目首先基于植物内生真菌可能产生与植物宿主相同、相似或新型的药用活性成分,开展了对红树植物杨叶肖槿来源内生真菌次级代谢产物化学和生物活性多样性的研究,从中筛选获得了2株目标真菌(YX-001和YX-003)。其次基于OSMAC和化学表观遗传修饰策略对2株内生真菌的培养条件进行了定向优化探索,从中获得了最优发酵培养条件,并进行大规模发酵培养。最后通过抗AChE、卤虫致死活性筛选模型以及HPLC-DAD、GC-MS和UPLC-QTOF-MS等技术手段,并综合运用正反相硅胶柱层析,Sephadax LH-20凝胶、重结晶和制备HPLC等分离手段,对2株真菌中的含氮类次级代谢产物进行系统分离和纯化。共分离获得了41个次级代谢产物,运用现代波谱技术包括MS、1D/2D NMR、X-Ray、ECD等,结合文献资料,对次级代谢产物进行结构鉴定,其中5个为未见报道的新化合物,含氮类次级代谢产物29个,共培养获得了3个单晶,其中有2个是首次获得的单晶。.对分离获得的化合物进行AChE抑制活性筛选,化合物1-3~1-4、1-20以及2-1~2-7均对AChE显示一定的抑制活性(IC50值范围为11.2~112.3 umol/L)。其中化合物2-1/2-4和2-7显示较强的抑制活性(IC50值分别为27.6、19.4和11.2 umol/L)。构-效关系研究发现,C-3可能是其活性位点,当3位碳是羰基时,化合物活性最好。除此之外,C-3上的支链结构和五元环上的氧原子也对化合物活性有一定的影响。进一步通过分子对接分析表明,相比其它化合物主要通过与配体进行飞键合接触外,化合物2-7还与AChE通过形成四个氢键结合,相比之下,化合物2-7具有更高的负CDOCKER相互作用能量(-9.3 kcal/mol)与AChE活性中不同位点的更强相互作用,这与实际活性实验结果相符。本项目的研究为抗AD新药的研发提供了有效的活性先导化合物,为杨叶肖槿药用资源提供了新的资源菌,并为湛江药用红树植物资源的开发与再利用提供了科学依据。
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DOI:--
发表时间:2020
期刊:广东海洋大学学报
影响因子:--
作者:刘亚月;梁健文;薛欣怡;梁金月;马小翔;张翼
通讯作者:张翼
DOI:--
发表时间:2021
期刊:生物技术通报
影响因子:--
作者:马小翔;刘亚月;聂影影;黎燕媚;王远;薛欣怡;洪鹏志;张翼
通讯作者:张翼
DOI:--
发表时间:2021
期刊:中国海洋药物
影响因子:--
作者:冯昀铠;薛欣怡;张翼;刘亚月
通讯作者:刘亚月
Acetylcholinesterase inhibitors and antioxidants mining from marine fungi: bioassays, bioactivity coupled LC-MS/MS analyses and molecular networking
从海洋真菌中提取乙酰胆碱酯酶抑制剂和抗氧化剂:生物测定、生物活性耦合 LC–MS/MS 分析和分子网络
DOI:10.1007/s42995-020-00065-9
发表时间:2020-11-01
期刊:MARINE LIFE SCIENCE & TECHNOLOGY
影响因子:5.7
作者:Nie, Yingying;Yang, Wencong;Zhang, Yi
通讯作者:Zhang, Yi
DOI:--
发表时间:2022
期刊:广东海洋大学学报
影响因子:--
作者:刘亚月;薛欣怡;黎卓怡;马小翔;梁金月;胡雪琼;张翼
通讯作者:张翼
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