天然产物研究与开发戌〕之〕丈〕加,、番荔枝内醋抑制线粒体复合物工的作用机理徐志防魏孝义中国科学院华南植物研究所广州摘要番荔枝内醋是对线粒体复合物工具有强烈抑制作用的天然产物,它是一条以含末端笋内醋环及四氢吠喃环为主要结构特征的长烷基链化合物。本文简述了番荔枝内醋抑制线粒体复合物工的动力学特征和构效关系以及作为抗癌药物与杀虫剂的应用情况。关键词番荔枝内醋线粒体复合物工构效关系番荔枝内醋灿,是从番荔枝科植物中分离提纯的末端含一内醋环并且具有生物活性的天然产物,番荔枝科植物分布于热带、亚热带地区,有个属,多个种,就目前所知,只发现于番荔枝科植物中仁’。自从年从紫玉盘属植物中分离出首个化合物以后,经过二十年的研究,已经从多个属余种植物中获得近个化合物,而且随着研究的深人,还将分离出更多新的化合物’一”」。引起人们广泛的兴趣,不仅由于其结构新颖,而且因为它具有其它天然产物所少见的强烈生物活性。目前关于的研究除了不断进行新化合物的分离纯化及结构鉴定外,还涉及到抗肿瘤、杀虫、抗菌、抗疟、细胞毒素等诸多领域,由于其广泛的应用前景,有关结构鉴定及作用机理的研究已成为天然产物研究中十分活跃的领域。经过大量的研究,主要结构特征、作用机理及应用情况已逐渐为人所知,以下将就此进行简要阐述。的结构特征及类型的主要结构特征是一条末端含甲基下内醋环的烷基链,在烷基链上有一个四氢吠喃环,,以及一定数目的含氧官能团如轻基、乙酞氧基、酮基、环氧化物等或双键,碳原子数为或。另外,含四氢毗喃环,于和无下、环的开链式化合物也被发现仁‘。根据中的数目及空间排列方式,将收稿日期一一修回日期一一划分为种类型无型、单型、邻双型、非邻双‘型、邻三型和非典型的如含型和环经基化的化合物。根据羊内醋环上的含氧官能团的特征还可再细分为种类型,一戊,或根据〔中的空间构型分为种类型,一氏,以及再细分为众多亚型,一般以第一种划分为主要应用类型仁‘,。在已分离到的化合物中,以邻双一型化合物最多。图为单型、邻双下型、非邻双型、无型四种较为常见的结构式。抑制线粒体复合物的作用机理线粒体是细胞中产生能量的主要场所,强烈的生物活性来自于它对细胞线粒体呼吸链的抑制作用,通过抑制线粒体中〕泛酿,氧化还原酶和癌细胞质膜〕氧化酶,其中以抑制〕一氧化还原酶为主,使氧化磷酸化反应中合成所需要的质子动力势不能形成,从而达到抑制细胞能量代谢活动。线粒体呼吸电子传递链动物细胞线粒体呼吸电子传递链主要由四个蛋白酶复合物组成环氧化还原酶、唬拍酸氧化还原酶、细胞色素汤,场氧化还原酶、细胞色素氧化酶。其中最大、最复杂而且最关键的蛋白酶是〕一氧化还原酶,它又被称为线粒体复合物工工,其余个分别又被称为复合物、班、,图清楚地显示了线粒体呼吸链组分及相对应的专一电子传递抑制剂。图中复合物工处于线粒体呼吸电子传递链的徐志防等番荔枝内醋抑制线粒体复合物工的作用机理初端,如果它被抑制将导致电子传递链大部分受阻。复合物的经典抑制剂是鱼藤酮,与它在化学结构和空间构型上完全不同,但具有类似鱼藤酮的强烈抑制复合物工的作用。由于线粒体电子传递在链的初端被抑制,不能形成氧化磷酸化反应所需要的质子十梯度,厂,合成酶复合物将无法起作用沪丁合成受阻,在测定呼吸作用实验中直接表现就是细胞和线粒体耗氧速率的显著降低,,。乡乒厂书扮早八‘’夺丫。门门旱八浴《广人八‘’·冷丫单型一令体双型一了。旱户溉”’”、卜尹饰非邻双型一一无型一二,二,一,酮基,环氧化物,双键图四种类型番荔枝内醋的结构式鱼藤酮邸番荔枝内酉昌抗霉素氰化物︵﹄。认口毖月身。毛︶限班。罕,’一,寡霉素图线粒体呼吸链组分及专一电子传递抑制剂示意图段叩即面〕已植物细胞线粒体呼吸链组分构成基本类似于动物细胞的,但它比动物的更为复杂。植物线粒体呼吸代谢有多条途径,它具有动物线粒体所没有的交替氧化酶和脱氢酶,前者是抗氰呼吸中的关键酶,对和抗霉素不敏感,后者可以氧化来源于细胞质中的〕,并且对鱼藤酮不敏感。对植物线粒体呼吸链的抑制作用是否与动物的相似,目前这方面的研究报道很少,或许由于它对植物代谢过程的影响不如动物的重要而被...
