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海洋来源真菌Aspergillus sp. HL24的细胞毒性成分发现及其抗肿瘤机制研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月18日 来源:Tetrahedron 2.1
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本研究从越南下龙湾珊瑚分离的海洋真菌Aspergillus sp. HL24中鉴定出3种新化合物(aspergienone、carbonarone A1 、pestalamide B1 )及5种已知化合物,通过NMR/HRMS和量子化学计算解析结构,并发现化合物8对HT-29结肠癌细胞具有特异性细胞毒性(IC50 =90.26±7.67 μM)。研究结合分子对接揭示了其与VEGFR2靶点(4ASD/2OH4)的相互作用,为海洋药物开发提供新线索。
海洋环境中蕴藏着丰富的微生物资源,其中真菌次级代谢产物因其结构多样性和生物活性成为药物开发的热点。近年来,海洋来源的曲霉属(Aspergillus)真菌被证实能产生多种具有抗肿瘤潜力的化合物,但新结构发现和活性机制研究仍面临挑战——复杂的结构解析需要整合实验与理论计算,而生物活性评价体系也需结合现代分子模拟技术。
针对这一科学问题,越南科学技术研究院的研究团队对采自下龙湾珊瑚的Aspergillus sp. HL24菌株展开研究。该菌株粗提物先前已显示出对HepG2(IC50
=6.28±0.35 μg/ml)和A549(IC50
=6.18±0.12 μg/ml)细胞的抑制活性。通过发酵培养和色谱分离,团队获得8个化合物,包括3个新发现的aspergienone(1)、carbonarone A1
(2)和pestalamide B1
(3)。研究综合运用核磁共振(1D/2D NMR)、高分辨质谱(HRMS)、电子圆二色谱(ECD)和量子化学计算完成结构鉴定,并通过分子对接模拟分析其与血管内皮生长因子受体2(VEGFR2)的相互作用。最终发现化合物nigerone(8)对HT-29结肠癌细胞具有选择性细胞毒性(IC50
=90.26±7.67 μM),相关成果发表于《Tetrahedron》。
关键技术方法包括:1)硅胶柱层析和薄层色谱(TLC)分离化合物;2)核磁共振(NMR)和质谱(HRMS)结构解析;3)量子化学计算确定绝对构型;4)MTT法检测细胞毒性;5)分子对接模拟(靶点4ASD/2OH4)。
【General experimental procedures】
采用Merck硅胶板(F254
)和ODS-A反相树脂进行化合物分离,Agilent 1260 infinity II系统分析,通过10% H2
SO4
显色定位。
【Results and discussion】
结构解析显示化合物1为黄色粉末,其平面结构通过1
H-13
C HMBC相关信号确定,绝对构型由实验与理论ECD谱比对确认。化合物2和3分别通过DP4plus概率分析和DU8方法验证结构。活性测试中,仅化合物8对HT-29细胞显示抑制活性,分子对接表明其与VEGFR2的ATP结合口袋形成氢键网络。
【Conclusions】
该研究首次报道了Aspergillus sp. HL24中3个具有新颖骨架的次级代谢产物,阐明化合物8通过靶向VEGFR2发挥抗结肠癌活性的分子机制。研究建立的"结构解析-活性评价-机制预测"一体化策略,为海洋微生物药物的开发提供了范式。
意义在于:1)拓展了海洋真菌化学多样性认知;2)验证了计算化学在天然产物研究中的实用性;3)发现VEGFR2抑制剂的新结构模板。作者Ninh Thi Ngoc等特别指出,该菌株来源的珊瑚生态系统可能蕴含更多药用资源,后续研究将聚焦于结构优化和体内活性验证。
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