名贵中药重楼活性成分合成取得重要突破

 

重楼是珍稀名贵中药，100多种中成药和中药方剂都离不了它，药材需求量大。记者18日从中国科学院昆明植物研究所了解到，近期该所植物活性天然产物发现与生物合成专题组，在重楼活性成分甾体皂苷的生物合成及其抗真菌作用研究方面取得重要突破，《药学学报》英文期刊（APSB）发表了相关研究结果。

皂苷是一类高度多样的甾体和三萜苷类天然产物，具有广泛的生物活性，在医药、食品和化妆品等领域应用广泛，但目前甾体多糖苷的糖链生物合成还不清楚。甾体皂苷又名重楼皂苷，是重楼的主要活性成分，具有广泛的药理活性，但由于重楼资源匮乏、生长缓慢，皂苷分离制备过程繁琐、化学合成困难等，限制了重楼皂苷的深入药理研究与开发，而合成生物学和酶催化技术可提供新的解决方案。

曾孝濂先生手绘的滇重楼。昆明植物研究所供图

昆明植物研究所研究员黎胜红带领专题组，从滇重楼中鉴定了参与重楼皂苷生物合成的系列UDP-糖基转移酶，实现了重楼稀有皂苷合成途径的解析，并发现重楼皂苷对四种广泛传播的人类致病真菌具有显著抑制作用，初步揭示了其抗真菌作用机制。通过转录组测序、酶促反应、现代波谱技术等，研究人员阐明了合成重楼皂苷的6个UDP-糖基转移酶机制，通过UGT克隆和功能鉴定，实现了重楼中微量稀有重楼皂苷成分的发现与生物合成。

重楼UGT催化的甾体皂苷糖基化级联反应及相关突变酶转化率示意图。昆明植物研究所供图

研究发现，重楼甾体皂苷化合物对红色毛癣菌、絮状表皮癣菌、石膏小孢子菌3种皮肤癣菌以及耐氟康唑白色念珠菌均表现出显著抑制活性。其中，重楼皂苷I和II对红色毛癣菌的抑制活性，要比阳性药物盐酸特比萘芬分别强12倍和4倍；三糖苷化合物13的抗真菌活性明显强于其二糖前体重楼皂苷V。初步作用机制研究表明，重楼皂苷主要作用于红色毛癣菌的细胞膜，可能通过麦角甾醇依赖的方式影响膜的完整性和通透性，从而影响跨膜转运并发挥抑菌作用，为重楼皂苷作为抗真菌药物研发奠定了重要基础。