新颖糖基转移酶对抗菌药物金霉素的糖基化修饰
1材料与方法,2结果,3讨论
戴舒远,赵锡澍,解可波,王霞,戴均贵新颖糖基转移酶对抗菌药物金霉素的糖基化修饰
戴舒远,赵锡澍,解可波,王霞,戴均贵
目的发掘新颖糖基转移酶并对金霉素进行糖基化修饰。
方法对来源于木立芦荟的重组糖基转移酶进行金霉素糖基化功能筛选,发现重组 AaGT1 能催化金霉素与葡萄糖糖基供体进行反应。放大反应液经乙酸乙酯萃取去除未反应底物,剩余含糖基化产物的水相部分采用反相半制备 HPLC技术进行分离纯化。通过质谱和核磁共振波谱等技术对产物结构进行鉴定;对底物与糖基化产物的水溶性进行测定,并评价两者抑菌活性。
结果糖基转移酶 AaGT1 催化金霉素获得两个金霉素异构体的糖基化产物,异金霉素 10-O-β-D-葡萄糖苷和 4-差向异金霉素 10-O-β-D-葡萄糖苷。异金霉素 10-O-β-D-葡萄糖苷的水溶性是盐酸金霉素水溶性的 3.3 倍;糖基化产物对金黄色葡萄球菌没有明显的抑制活性。
结论糖基转移酶 AaGT1 对金霉素能够进行糖基化,产物异金霉素 10-O-β-D-葡萄糖苷和 4-差向异金霉素10-O-β-D-葡萄糖苷均为新化合物,对底物进行糖基化修饰能提高其水溶性。
金霉素; 糖基化; 糖基转移酶; 木立芦荟
糖基化(glycosylation)是自然界广泛存在的重要化学修饰反应,很多活性天然产物或药物均具有糖基。糖基的存在对其水溶性、毒副作用和药理活性往往会产生重要影响[1]。在天然或非天然苷元上引入糖基,进而提高化合物的成药性,为新颖糖苷类药物的发现带来了希望[2]。因此,糖基化修饰已作为合成活性糖苷类化合物的有效策略而被广泛应用在药物研究领域。天然糖苷类化合物的糖基是由糖基转移酶(glycosyltransferase)催化引入的。糖基转移酶能够将多种单糖由供体分子转移到受体分子上,形成相应的糖苷类化合物。糖基转移酶催化的酶法糖基化具有反应条件温和、环境友好、步骤简洁、具有位置和立体选择性及效率高等优点[3]。因此,糖基转移酶在活性化合物的糖基化修饰中具有广阔的应用前景。
金霉素(chlortetracycline)是一种四环素类抗生素,抗菌谱与其他四环素类抗生素相似,目前药物剂型主要是软膏。临床上用于治疗沙眼、细菌性结膜炎、麦粒肿及细菌性眼睑炎等疾病的治疗。但金霉素水溶性较差且毒副作用大,用药后可引起诸多不良反应[4],所以金霉素在临床上应用存在诸多限制。正因如此,我们尝试对金霉素进行糖基化结构修饰以克服上述缺陷,改善其临床使用效果。
本文通过对木立芦荟(Aloe arborescens)转录组注释的 6 个候选糖基转移酶基因(AaGT1 ~AaGT6)的外源表达及催化活性筛选 ......
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