摘要
摘要目的:评价6种降糖中成药及其含有33种中药和28种中药单体化合物的配方对DPP-IV的抑制作用,为其降糖机制研究提供参考。
方法采用高通量筛选(HTS)方法筛选含甘氨酸脯氨酸的DPP-IV抑制剂N以-丁基-4-氨基-1,8-萘酰亚胺(GP-BAN)为探针底物,人混合血浆为DPP-IV酶源。利用所建立的复合物体系中DPP-IV抑制剂的高效筛选和评价方法,通过酶标仪测定GP-BAN代谢物BAN的生成速率,评价其抑制作用。
结果:Coptidis根茎而且牡丹皮在浓度为1 mg/mL时,对DPP-IV有较强的抑制作用,DPP-IV的残留活性分别为27.90%和35.44%。主要化学成分对DPP-IV的抑制作用Coptidis根茎进一步对茅丹皮进行评价,5种黄连单体成分山奈酚、血根碱、氧参参碱、刺根碱和巴马汀,2种茅丹单体成分山奈酚和槲皮素对DPP-IV有较强的抑制作用,其中山奈酚对含IC的DPP-IV抑制效果最好509.26 μM。进一步的抑制动力学和分子对接研究表明,山奈酚是一种有效的非竞争性DPP-IV抑制剂。
结论:6种抗糖尿病中成药含有抑制DPP-IV活性的活性成分。
关键字
Dipeptidyl peptidase-IV;2型糖尿病;黄连;牡丹皮;山柰酚
介绍
糖尿病是一组以高血糖为特征的代谢性疾病,对人类公共健康构成威胁,其发病年龄趋于低龄化[1]。2型糖尿病(T2DM)占糖尿病患者总数的90%[2]。患有2型糖尿病的人通常不会完全失去产生胰岛素的能力,有些患者甚至会产生过多胰岛素,但胰岛素的作用并不好。因此,很多患者胰岛素相对缺乏,通过一些口服药物刺激胰岛素分泌是一种重要的降糖治疗方法[3-5]。
二肽基肽酶iv (DPP-IV, CD26, EC3.4.14.5)是一种II型跨膜丝氨酸蛋白酶,以二聚体形式存在,广泛分布于哺乳动物器官的上皮细胞和血管内皮细胞中,在肾脏中表达量最高,也以可溶性形式存在于血浆和其他体液中[6-8]。DPP-IV可特异性催化氨基酸残馀脯氨酸(Pro)或丙氨酸(Ala) 2位肽键的水解和裂解N-多肽链的末端,如肠促素、神经肽、胃泌素释放肽等[9,10]。作为一种重要的肽代谢酶,DPP-IV由于其对内源性胰高血糖素样肽-1 (GLP-1)具有代谢失活作用,近年来一直是医药领域关注的焦点。GLP-1是一种肠道激素,在摄入食物后血浆中高度升高。GLP-1通过激活GLP-1受体,以葡萄糖依赖的方式促进胰岛素分泌,抑制胰高血糖素分泌,延缓胃排空,通过中枢食欲抑制减少食物摄入,从而达到降糖作用。然而,GLP-1通过循环DPP-IV被迅速降解和灭活,限制了其作用时间。抑制DPP-IV活性可增加GLP-1在体内的浓度,延长其作用时间。因此,DPP-IV已成为fda批准的T2DM治疗的重要靶点[11,12]。目前报道的DPP-IV抑制剂大多为合成化合物,一些DPP-IV抑制剂作为治疗T2DM的药物上市,如西格列汀、维格列汀和沙格列汀[13-16],但天然DPP-IV抑制剂的报道较少。
近年来,中国专利药物在血糖调节异常及糖尿病治疗领域发挥着越来越重要的作用,在临床应用过程中具有整体治疗、安全、方便的特点[17,18],如六味地黄丸[19,20],广泛应用于肾阴虚证,降糖加片、消咳灵片治疗气阴虚型糖尿病[21]。降糖宁胶囊用于降血糖降脂,增强糖耐量,甘露消咳胶囊用于滋阴补肾、健脾活血,玉泉丸用于调节糖脂代谢和炎症[22,23]。然而,目前大多数降糖中成药的降糖机制尚不清楚。基于DPP-IV的酶催化特性,本课题组设计开发了新型高特异性荧光探针底物甘氨酸-丙氨酰- n -丁基-4-氨基-1,8 -萘二甲酰亚胺(GP-BAN),并基于该探针构建了以血液为酶源的高通量DPP-IV抑制剂筛选平台[24,25]。本研究采用上述DPP-IV抑制剂筛选平台进行评价DPP-IV抑制作用六种中成药。对这些中成药进行深入研究,收集其配方中含有中药(33种)和化学成分(28种),探讨其对DPP-IV的抑制作用。
材料与方法
中成药
降糖加片(批号:2003001013)购自吉林敖东延边药业有限公司;甘露消咳胶囊(批号200204)购自中美华谊(河北)药业有限公司;玉泉丸(批号201001)购自成都九芝堂金鼎药业有限公司;消咳灵片(批号:zja2001)购自云南白药集团有限公司;六味地黄丸(批号:20073147)购自北京同仁堂科技发展有限公司制药厂;降糖宁胶囊(批号:20200301)购自吉林吉尔吉药业股份有限公司。
中药
根状茎山药、茯苓、泽泻、林石膏、黄芪、麦冬、天花粉、枸杞、人参、葛根、地黄、熟地黄、五味子牡丹皮质、知母、黄连、玄参、天冬、甘草、白术、柱头、蓼、太子参、枸杞、山茱萸、党参、菟丝子、当归、螳螂、人参、酒山茱萸、川芎、大藿香.从江阴市天江药业有限公司购买的中药颗粒共33粒。
中药单体
小檗碱、齐墩果酸、绿原酸、药原碱、刺根碱、汉黄芩素、(+)儿茶素、原儿茶酸、粉防己碱、芍药苷、氧生桂碱、β-谷甾醇、3-苯丙酸、山奈酚、香草酸、白桦酸、丹皮酚、原儿茶醛、芍药皮苷C、巴马汀、木兰苷、苯甲酰芍药苷、丹皮酚葡萄糖苷、龙胆酸购自大连美伦生物科技有限公司;槲皮素、沃格宁、盐酸黄连购自成都普发生物科技有限公司。没食子酸购自宝鸡草本生物科技有限公司。阿魏酸购自上海泰坦科技有限公司。化合物纯度为>98%。
试剂
色谱级DMSO从TEDIA(美国)购买作为溶解所有化合物的原液,GP-BAN是根据先前发表的文章[26]合成的,使用时用色谱级DMSO稀释。色谱级乙腈购自TEDIA(美国),100 mM磷酸盐缓冲盐水,pH值7.4,Millipore超纯水。人血浆购自上海肝病研究所。西格列汀购自北京百菱威科技有限公司。电子分析天平(德国赛多利斯有限公司)、KQ-800DE数控超声波清洗机(昆山超声波仪器有限公司)、milliq超纯水机(上海美利科技有限公司)、MS-100恒温混合器(杭州奥胜仪器有限公司);Multifuge X1R高速冷冻离心机(美国赛默飞世尔科技有限公司);电子天平(BSA224S, Max 220 g, d = 0.1 mg,赛多利斯科学仪器(北京)有限公司)。
测试样品溶液的制备
将中成药和中药颗粒用超纯水溶解于1.5 mL EP管中,超声(功率100 W, 40 kHz)提取30 min,按100mg /mL、10mg /mL和1mg /mL的梯度制备,-20℃冰箱保存。用DMSO分别以50 mM、5 mM、0.5 mM梯度制备28个中药单体,阳性对照组选用西格列汀溶液(0.5 μM、5 μM、50 μM)。
DPP-IV抑制剂的高通量筛选方法
以GP-BAN为底物评价中成药/中药单体对DPP-IV的抑制作用,以西格列汀为阳性抑制剂[27]。关于DPP-IV抑制的细节已有报道[24,28]。DPP-IV抑制剂筛选的培养体系为200 μL。首先,PBS (pH 7.4)、2 μL人血浆和2 μL抑制剂/DMSO/H2O在EP管中轻度混合,然后在恒温金属浴中37℃预孵育5min,然后加入探针GP-BAN (2 μL, 10 mM)开始反应。孵育30 min后,加入200 μL冰乙腈,剧烈摇晃,终止反应。在4°C下,以20,000 g离心10分钟去除蛋白质。取200 μL上清液移液至96孔板,采用多模酶标仪(SpectraMax M4, Molecular Devices,奥地利)检测BAN (GP-BAN水解产物)的荧光信号,激发波长设置为430 nm,发射波长设置为535 nm,增益设置为500。此外,还建立空白对照(用等体积PBS溶液取代酶)作为背景荧光;将阴性对照替换为等体积的1% (v/v) DMSO/ H2O溶液作为100%的酶活性对照。每个样品设置3个重复孔。抑制效果以不同抑制剂组相对于对照组的荧光强度百分比表示。
集成电路50抑制剂的测定
的集成电路50是将每种化合物对DPP-IV酶活性降低50%范围的抑制剂的浓度,根据单体的初步筛选结果确定,然后制定单体化合物的浓度范围,绘制其剂量抑制曲线。集成电路50使用GraphPad lens 7.0软件确定抑制剂的值,评估非线性回归。
抑制动力学分析
测定了对DPP-IV有较强抑制作用的化合物山奈酚的活性。
随后,使用不同浓度的底物/抑制剂来确定相应的反应速率,并使用Lineweaver-Burk图的第二个斜率图作为抑制剂的函数来计算相应的抑制常数(K我)值。对竞争抑制(a)、非竞争抑制(b)和混合抑制(c)的动力学数据采用以下动力学方程(a-c)拟合:
V=(V马克斯S) / (K米(1 + I /K我) + S] (a)
V=(V马克斯S) / ((K米+ S)×(1 + I /K我) (b)
V=(V马克斯S) / ((K米+ S)×(1 + I /αK我) (c)
在哪里V是反应的水解速度,V马克斯是最大速度。S和I分别为底物GP-BAN和抑制剂山奈酚浓度。K我为所测抑制剂对目标PL和hCES1A的抑制常数;K米是米凯利斯常数(底物浓度在V马克斯).
统计分析
所有测量一式三份所有数据均以均值表示±SD。的集成电路50而且K我采用graphpad prism 7.0软件(graphpad software, Inc., La Jolla, USA)进行非线性回归,评估具有强抑制作用的化合物的值。
分子对接模拟
利用分子对接模拟,在分子水平上破译化合物27(山奈酚)与DPP-IV的结合机制。首先,从蛋白质数据库(https://www.rcsb.org/).通过CavityPlus(http://www.pkumdl.cn:8000/cavityplus/index.php)预测DPP-IV的潜在变构位点。最后使用基于拉马克遗传算法[29]的AutoDock Vina(版本1.1.2)进行分子对接模拟。按照标准操作程序,除去水和外来杂原子,加入极性氢,并加入科尔曼电荷。网格框的中心设置为(28.353,51.868,66.961),大小设置为80 × 80 × 80 Å3.间距为0.375 Å3..在随后的结果分析中,指出了具有最低结合能构象的有利结合位点。
结果
中成药和中药对DPP-IV的抑制作用
初步评价6种降糖中成药对DPP-IV的抑制作用,如图:当6种降糖中成药浓度低于100 g/mL时,对DPP-IV无明显抑制作用。当浓度增加到1000 g/mL时,对DPP-IV有一定的抑制作用,DPP-IV的残留活性分别为70.41%、70.36%、78.10%、71.75%、81.82%和82.74%。进一步评价6种中成药中的33种中药(去除重复)对DPP-IV的抑制作用,结果表明,在1000 μg/mL浓度下,大多数中药对DPP-IV无明显抑制作用黄连而且牡丹皮DPP-IV有较强的抑制作用(残余活性<40%),DPP-IV的残余活性分别为27.90%和35.44%。因此,单体组分对DPP-IV的抑制作用黄连对而且牡丹皮可以进一步评估,反过来,天然的DPP-IV抑制剂可能被鉴定出来。
评价28个单体组分对DPP-IV的抑制作用
接下来,16个单体组分(1-16)黄连的12个单体组分[17-28]牡丹皮(图1),并评估了这些化合物对DPP-IV的抑制作用。如图2所示,粉防己碱(4)、木兰素(8)、绿原酸(10)、阿威酸(11)、原儿茶酸(12)、3-苯丙酸(14)、香草酸(15)、丹皮酚(17)、丹皮酚糖苷(18)、芍药苷(19)、苯甲酰芍药苷(20)、芍药苷C(21)、β-谷甾醇(24)、儿茶素(28)在较高浓度(500 μM)下对DPP-IV无明显抑制作用。黄连素(1),黄连素(3),protocatechualdehyde(13)、龙胆酸(16)、没食子酸(22)、齐墩果酸(23)、白桦酸(25)对DPP-IV表现出中等程度的抑制能力,DPP-IV的残留活性在50 ~ 80%之间。500 μM时,巴马汀(2)、jatrorrhizine(5)、血马碱(6)、血马碱(7)、沃罗根素(9)、槲皮素(26)和山奈酚(27)对DPP-IV的抑制作用较强,且残留活性小于40%,其半抑制浓度(IC50)范围可进一步确定。
图1所示。中单体化合物的化学结构黄连(1 - 16),牡丹皮(17-28)
7个单体对dpp - iv介导的GP-BAN水解的抑制作用
接下来,集成电路505种黄连单体(乌参素、血马碱、血马碱、刺根碱、巴马汀),2种牡丹皮进一步测定单体(山奈酚、槲皮素)对DPP-IV的抑制作用,结果见表2。dpp - iv介导的GP-BAN反应的剂量依赖性抑制曲线黄连单体如图3所示。四种生物碱,巴马汀(2,集成电路50=264.80 μM);5,集成电路50=227.00 μM),血碱氯化物(6,集成电路50=138.40 μM),血氨酸(7,集成电路50=158.70 μM),黄酮类化合物、黄酮素(9,集成电路50=62.47 μM),对DPP-IV有一定的抑制作用,这说明了其降糖作用黄连主要是生物碱。相反,两种类黄酮,槲皮素(26,集成电路50=97.27 μM),山奈酚(27,集成电路50= 9.16 μM)对DPP-IV具有较强的抑制作用,DPP-IV介导的GP-BAN反应的剂量依赖性抑制曲线如图4所示。这鼓励我们确定最强抑制剂山奈酚(化合物)的抑制作用机制27).
图2。28个单体组分对DPP-IV的抑制作用,西格列汀是DPP-IV的阳性抑制剂,试验浓度为5海里、50 nM和500 nM。数据以平均值±标准差(n=3)表示。
图3。5个单体的剂量依赖性抑制曲线黄连抑制dpp - iv介导的GP-BAN水解。数据以平均值±标准差(n=3)表示。
表1。6种降糖颗粒及中药对DPP-IV的抑制作用。
中成药(中药) |
剩余活性/% |
中成药(中药) |
剩余活性/% |
10μg / mL |
One hundred. μg / mL |
1000 μg / mL |
10μg / mL |
One hundred. μg / mL |
1000 μg / mL |
六味地黄丸 |
93.47 |
91.96 |
70.41 |
玉泉丸 |
92.54 |
90.61 |
79.73 |
Jiangtangjia平板电脑 |
94.93 |
90.93 |
70.36 |
Jiangtangning胶囊 |
100.15 |
94.39 |
81.82 |
甘露消咳胶囊 |
92.84 |
84.38 |
71.75 |
Xiaokeling平板电脑 |
97.30 |
96.27 |
80.58 |
刘 魏 迪 黄 药丸 |
牡丹皮 |
80.76 |
52.46 |
35.44 |
余 全 药丸 |
瓜基数 |
97.92 |
98.49 |
95.27 |
茯苓 |
99.90 |
100.15 |
97.84 |
用麦冬 |
99.50 |
100.87 |
95.26 |
山茱萸酒 |
96.85 |
96.20 |
81.13 |
甘草 |
101.03 |
97.37 |
90.46 |
山药 |
88.94 |
91.14 |
89.87 |
五味子 |
100.36 |
98.97 |
87.29 |
地黄 |
93.96 |
91.46 |
89.64 |
Puerarialobata |
94.86 |
93.68 |
84.58 |
泽泻胶 |
97.93 |
99.52 |
95.28 |
地黄 |
104.21 |
102.19 |
85.92 |
姜 唐 贾 平板电脑 |
黄精 |
106.12 |
96.47 |
95.56 |
姜 唐 宁胶囊 |
甘草 |
101.03 |
97.37 |
90.46 |
地黄 |
104.21 |
102.19 |
85.92 |
山茱萸 |
104.40 |
96.15 |
66.29 |
太子参 |
96.18 |
94.23 |
95.80 |
耻辱Maydis |
84.90 |
82.80 |
63.90 |
瓜基数 |
97.92 |
98.49 |
95.27 |
地黄 |
104.21 |
102.19 |
85.92 |
黄芪 |
93.04 |
97.52 |
95.49 |
皮质地骨 |
101.76 |
98.45 |
81.56 |
甘露消咳胶囊 |
地黄 |
93.96 |
91.46 |
89.64 |
用麦冬 |
99.50 |
100.87 |
95.26 |
地黄 |
104.21 |
102.19 |
85.92 |
茯苓 |
99.90 |
100.15 |
97.84 |
地骨果实 |
100.33 |
97.90 |
99.22 |
瓜基数 |
97.92 |
98.49 |
95.27 |
皮质地骨 |
101.76 |
98.45 |
81.56 |
黄芪 |
93.04 |
97.52 |
95.49 |
山茱萸 |
104.40 |
96.15 |
66.29 |
中药知母 |
94.97 |
88.57 |
89.81 |
玄参 |
104.80 |
98.08 |
96.41 |
林恩石膏 |
93.52 |
95.79 |
94.31 |
人参 |
91.40 |
91.88 |
91.52 |
山药 |
88.94 |
91.14 |
89.87 |
基数党参 |
97.90 |
88.48 |
79.44 |
人参 |
91.40 |
91.88 |
91.52 |
黄芪 |
93.04 |
97.52 |
95.49 |
肖 柯 凌 平板电脑 |
用麦冬 |
99.50 |
100.87 |
95.26 |
精液Cuscutae |
89.24 |
79.92 |
52.99 |
五味子 |
100.36 |
98.97 |
87.29 |
瓜基数 |
97.92 |
98.49 |
95.27 |
牡丹皮 |
80.76 |
52.46 |
35.44 |
当归 |
95.08 |
94.88 |
89.46 |
黄连 |
99.54 |
82.99 |
27.90 |
黄连 |
99.54 |
82.99 |
27.90 |
黄芪 |
93.04 |
97.52 |
95.49 |
白术 |
97.27 |
99.98 |
94.79 |
参参 |
105.68 |
100.99 |
108.88 |
卵巢Mantidis |
102.54 |
97.81 |
89.97 |
茯苓 |
99.90 |
100.15 |
97.84 |
天冬 |
102.86 |
98.42 |
99.39 |
地黄 |
104.21 |
102.19 |
85.92 |
用麦冬 |
99.50 |
100.87 |
95.26 |
林恩石膏 |
93.52 |
95.79 |
94.31 |
泽泻胶 |
97.93 |
99.52 |
95.28 |
地骨果实 |
100.33 |
97.90 |
99.22 |
茯苓 |
99.90 |
100.15 |
97.84 |
瓜基数 |
97.92 |
98.49 |
95.27 |
* sitagliptin |
85.43 |
48.49 |
11.25 |
西格列汀:DPP-IV的阳性抑制剂,浓度分别为2 ng/mL, 20 ng/mL, 200 ng/mL。
表2。黄连、牡丹皮7个单体对DPP-IV抑制作用的评价。
化合物的浓度范围2、5,6,70 ~ 1000 μM时,化合物的浓度范围9日,26日,270 ~ 500 μM。
|
复合 |
女士 |
酶的来源 |
目标酶 |
IC50(μ米) |
2 |
非洲防己碱 |
352.40 |
人血浆 |
DPP-IV |
264.80±11.89 |
5 |
Jjatrorrhizine |
465.28 |
人血浆 |
DPP-IV |
227.00±18.13 |
6 |
血根碱氯 |
367.78 |
人血浆 |
DPP-IV |
138.40±12.82 |
7 |
血根碱 |
102.55 |
人血浆 |
DPP-IV |
158.70±15.10 |
9 |
汉黄芩素 |
284.26 |
人血浆 |
DPP-IV |
62.47±11.12 |
26 |
槲皮素 |
302.24 |
人血浆 |
DPP-IV |
97.27±10.71 |
27 |
山柰酚 |
286.24 |
人血浆 |
DPP-IV |
9.16±0.69 |
山奈酚对dpp - iv介导的GP-BAN水解的抑制动力学研究
为了探索最强抑制剂(化合物)的抑制机制27)对DPP-IV进行了抑制动力学实验27)和基板(GP-BAN)。如图5所示,抑制动力学实验清楚地表明该化合物27以非竞争性方式抑制血浆中dpp - iv介导的GP-BAN水解,且抑制常数(K我)是11.68μM。
图4。两种黄酮类化合物的剂量依赖性抑制曲线牡丹皮抑制dpp - iv介导的GP-BAN水解。数据以平均值±标准差(n=3)表示。
图5。A)化合物27对dpp - iv催化的GP-BAN水解的Lineweave-Burk图。B)从a开始的第二个斜率图(R2=0.9963)数据表示为平均值±标准差(n=3)。
图6。A).山奈酚对接DPP-IV的立体视图(左)和详细视图(右)。B)山奈酚与DPP-IV对接的2D视图。
对接仿真
为了深入探索抑制剂化合物27与靶点DPP-IV的相互作用模式,利用DPP-IV的变构位点进行了分子对接模拟。分析了与DPP-IV对接能最低的配体构象,其结合能为-7.2 kcal/mol。详细的相互作用如图6所示,黄酮母核上连接在第3位的OH可以与Ser720在1.5 Å的距离上形成氢键,母核上的苯环也可以与Phe730形成π - π相互作用。另外,连接在位置2的苯环能与Phe713形成π - π相互作用。此外,还能与His704、Ser716、Ala717、Val724等氨基酸形成范德华力。这些相互作用表明,化合物27通过与DPP-IV活性中心以外的氨基酸结合来抑制酶的活性。
讨论
目前,国内学者在中药现代化方面取得了不少成果,但中药多成分、多靶点、多渠道作用的特点和复杂性依然存在[30]。黄连最早发表于《神农本草经》。《神农本草经》被列为[31]级一级,具有广泛的药理活性,包括抗菌、抗病毒、抗动脉粥样硬化、降压、抗炎、抗肿瘤、抗糖尿病、抗肝脂肪变性等[32-34]。研究表明黄连具有多种活性成分,除生物碱为主要成分外,还含有有机酸、木脂素、黄酮类化合物、挥发油等[35,36]。研究表明,小檗碱在黄连对可增加蛋白激酶C (PKC)活性,激活胰岛素受体mRNA的表达,促进胰岛素分泌,降低血糖[37];此外,黄连素可增强葡萄糖转运蛋白1(葡萄糖转运蛋白1,GLUT1)的表达,促进脂肪细胞对葡萄糖的摄取,达到降糖作用[38]。牡丹皮在一些著名的中医书籍中都有记载,比如本草纲目(本草岗木),《神农草经》(神农本草经)等,其药理作用包括抗炎、抗氧化、抗肿瘤、抗糖尿病等。所含主要成分为萜烯类、酚类、苷类、单宁类、黄酮类等,如芍药苷、氧化芍药苷、没食子酸、丹皮酚等[39]。研究发现,牡丹皮可抑制晚期糖基化终产物(AGEs)的活性,且芍药苷的三甘醇-葡萄糖、四甘醇-葡萄糖、三甘醇基芍药苷、六甘醇基葡萄糖和苯甲酰芍药苷这五种成分可能是芍药苷的活性物质牡丹皮在预防和治疗糖尿病肾病[40]。此外,一种新型杂多糖(MC-pa)对糖尿病肾病(DN)[41]具有保护作用。虽然黄连而且牡丹皮具有降糖药理作用,但基于DPP-IV对其是否降糖的研究较少。
基于DPP-IV靶标,本研究发现黄连而且牡丹皮通过自主研发的DPP-IV抑制剂高效筛选方法,对DPP-IV具有较强的抑制作用,其抑制物质基础主要为生物碱类(巴马汀、刺根碱、血马碱、血马碱)和类黄酮类(山奈酚、槲皮素)化合物。其中,山奈酚对合并IC的DPP-IV抑制作用最强509.26 μM和K我11.68 μM。进一步的抑制动力学和分子对接研究表明,山奈酚是一种有效的非竞争性DPP-IV抑制剂。
现在市场上主要有一些合成药物,包括所有上市药物,基于合成药物的构效关系有很多报道,如吡咯烷、氨基哌啶、黄嘌呤、羰基、氰苯等基团对抑制DPP-IV重要活性至关重要[42,43]。大量的分子对接显示芳香核(如嘧啶、苯并咪唑、喹啉、异喹啉等)可以与Arg125发生π-π相互作用。此外,黄嘌呤核与Ser630形成氢键,与Tyr547形成π-π相互作用。苯、氰苯、丁基或其他小环取代基占据S1口袋,可与Ser630/His740疏水相互作用。此外,氨基哌啶或哌嗪对DPP-IV的抑制活性至关重要,它们可以在S2口袋中与Glu205、Glu206或Tyr662形成盐桥[42,44,45]。上述报道的抑制剂大多为竞争性抑制剂[24,27],而山奈酚属于非竞争性抑制剂,主要与DPP-IV活性中心外的氨基酸(Ser720、His704、Ser716等)结合抑制酶的活性。
结论
综上所述,本研究从II型糖尿病的重要靶点DPP-IV开始,找到了抑制DPP-IV的活性成分黄连而且牡丹皮.5种单体组分黄连(山参素、血马碱、血马碱、刺根碱、巴马汀),2种单体成分牡丹皮(山奈酚,槲皮素),对DPP-IV有积极作用。较强的抑制作用,其中山奈酚对DPP-IV的抑制作用最强,具有IC509.26 μM和K我11.68 μM。进一步的抑制动力学和分子对接研究表明,山奈酚是一种有效的DPP-IV非竞争性抑制剂,以上研究可为研究其降糖机制提供参考。
金融支持
感谢国家科学基金(21602219)、国家科技重大专项(2018ZX09731016)、国家重点研发计划(2017YFC1702000)、上海中医药大学研究生创新培养专项(Y2020068)。
利益冲突
作者声明,他们没有已知的相互竞争的经济利益或个人关系,可能会影响本文报道的工作。
作者的贡献
京张而且Ci-Qin李他完成了大部分实验。李娟田,准备了试验样品试剂、材料。Xing-Kai钱,构建了筛选方法。An-Qi王,进行分子对接。聪陪张而且李伟邹设计并分析实验。李伟邹,京张Ci-Qin李而且Shi-Yang李准备了所有作者的稿件。
缩写
AGEs:高级糖基化最终产物
阿拉巴马州:丙氨酸
禁令:N-butyl-4-amino-1 8-naphthalimide
DN:糖尿病肾病
DPP-IV:二肽基肽酶iv
GLP-1:胰高血糖素样肽-1
GLUT1:葡萄糖转运蛋白1
GP-BAN: Gly-Pro-N-butyl-4-amino-1 8-naphthalimide
HTS:高通量筛选
PKC:蛋白激酶C
正方观点:脯氨酸
T2DM: 2型糖尿病
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