名貴中藥重樓活性成分合成取得重要突破

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重樓是珍稀名貴中藥，100多種中成藥和中藥方劑都離不了它，藥材需求量大。記者18日從中國科學(xué)院昆明植物研究所了解到，近期該所植物活性天然產(chǎn)物發(fā)現(xiàn)與生物合成專題組，在重樓活性成分甾體皂苷的生物合成及其抗真菌作用研究方面取得重要突破，《藥學(xué)學(xué)報(bào)》英文期刊(APSB)發(fā)表了相關(guān)研究結(jié)果。

皂苷是一類高度多樣的甾體和三萜苷類天然產(chǎn)物，具有廣泛的生物活性，在醫(yī)藥、食品和化妝品等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，但目前甾體多糖苷的糖鏈生物合成還不清楚。甾體皂苷又名重樓皂苷，是重樓的主要活性成分，具有廣泛的藥理活性，但由于重樓資源匱乏、生長緩慢，皂苷分離制備過程繁瑣、化學(xué)合成困難等，限制了重樓皂苷的深入藥理研究與開發(fā)，而合成生物學(xué)和酶催化技術(shù)可提供新的解決方案。

曾孝濂先生手繪的滇重樓。昆明植物研究所供圖

昆明植物研究所研究員黎勝紅帶領(lǐng)專題組，從滇重樓中鑒定了參與重樓皂苷生物合成的系列UDP-糖基轉(zhuǎn)移酶，實(shí)現(xiàn)了重樓稀有皂苷合成途徑的解析，并發(fā)現(xiàn)重樓皂苷對四種廣泛傳播的人類致病真菌具有顯著抑制作用，初步揭示了其抗真菌作用機(jī)制。通過轉(zhuǎn)錄組測序、酶促反應(yīng)、現(xiàn)代波譜技術(shù)等，研究人員闡明了合成重樓皂苷的6個(gè)UDP-糖基轉(zhuǎn)移酶機(jī)制，通過UGT克隆和功能鑒定，實(shí)現(xiàn)了重樓中微量稀有重樓皂苷成分的發(fā)現(xiàn)與生物合成。

重樓UGT催化的甾體皂苷糖基化級(jí)聯(lián)反應(yīng)及相關(guān)突變酶轉(zhuǎn)化率示意圖。昆明植物研究所供圖

研究發(fā)現(xiàn)，重樓甾體皂苷化合物對紅色毛癬菌、絮狀表皮癬菌、石膏小孢子菌3種皮膚癬菌以及耐氟康唑白色念珠菌均表現(xiàn)出顯著抑制活性。其中，重樓皂苷I和II對紅色毛癬菌的抑制活性，要比陽性藥物鹽酸特比萘芬分別強(qiáng)12倍和4倍;三糖苷化合物13的抗真菌活性明顯強(qiáng)于其二糖前體重樓皂苷V。初步作用機(jī)制研究表明，重樓皂苷主要作用于紅色毛癬菌的細(xì)胞膜，可能通過麥角甾醇依賴的方式影響膜的完整性和通透性，從而影響跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)并發(fā)揮抑菌作用，為重樓皂苷作為抗真菌藥物研發(fā)奠定了重要基礎(chǔ)。

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