芦荟蒽醌类化合物抑制糖原磷酸化酶的体外与计算机模拟研究及其糖尿病治疗潜力

来自苏丹的研究人员针对糖尿病(DM)血糖调控难题，通过分离Aloe sinkatana蒽醌类化合物，综合运用酶抑制实验、分子对接和MD模拟等技术，发现两种蒽醌能通过稳定结合GP蛋白的Asn284/Glu382位点（结合自由能达-58.63/-59.65 kcal/mol）显著抑制糖原磷酸化酶(GP)活性。QSAR分析证实其符合类药五原则，为开发新型降糖药物提供了候选分子。

　　

这项研究通过体外实验与计算机模拟相结合的方式，深入探究了苏丹芦荟(Aloe sinkatana)中蒽醌类化合物对糖原磷酸化酶(Glycogen Phosphorylase, GP)的抑制作用。作为首个被发现的变构酶，GP通过调控糖原代谢在血糖平衡中扮演关键角色，其功能异常会导致糖尿病(DM)等疾病。

研究人员成功分离出两种具有药用价值的蒽醌类化合物，通过酶抑制实验证实其对GP具有显著抑制活性。密度泛函理论(DFT)计算显示，这些化合物的最高占据分子轨道(HOMO)与最低未占分子轨道(LUMO)能级差较小，暗示其良好的结合潜力。分子对接与分子动力学(MD)模拟揭示，化合物与GP活性位点的Asn284和Glu382残基形成稳定相互作用，均方根偏差(RMSD)稳定在2.2?左右，均方根波动(RMSF)约1.5?。

定量构效关系(QSAR)分析显示，这些蒽醌具有亲脂性(Log P>0)且符合类药五原则。结合自由能计算结果显示，化合物A和B分别达到-58.63和-59.65 kcal/mol的强结合能力。这些发现为开发新型GP抑制剂提供了分子基础，对糖尿病治疗药物的研发具有重要启示意义。