三种植物次生代谢物结构及活性分子抗癌机制研究毕业答辩.ppt

1三种植物次生代谢物结构及活性分子抗癌机制研究答辩人：孙萌导师：高坤教授2016-5-312主要内容1234研究意义及选题依据三种植物次生代谢物结构活性分子抗癌机制研究45发表论文及致谢新化合物结构解析高等植物高等植物藻类藻类昆虫昆虫菌类菌类矿物矿物2.三种植物此生代谢物研究3.新化合物结构解析4.活性分子抗癌机制研究5.发表论文及致谢Inserttexthere天然产物化学对象：各种天然物方法：物理和化学方法内容：提取纯化获得单一化合物或者混合组分目的：有价值的次生代谢物天然产物化学2.三种植物次生代谢物结构3.新化合物结构解析4.活性分子抗癌机制研究5.发表论文及致谢合成药物的前体保健品美容化妆品色素香精等化工领域天然药物天然产物化学高等植物中草药天然产物研究的社会和科学意义独特的活性骨架、活性基团、生物共进化自然选择、复杂的分子框架、具备优秀活性的天然产物分子，作为蛋白配体优选结合序列2.三种植物次生代谢物结构3.新化合物结构解析4.活性分子抗癌机制研究5.发表论文及致谢天然产物在药物领域的应用计算机辅助虚拟反合成程序210213个分子13712533个不同片段990401个独特片段上市药物、用于计算机从头设计药物分子以及当今基于结构的药物设计软件中天然产物鼓励合成和分析化学家人类用药的重要来源维罗非尼approved,FDA,2011天然产物重要的生物学意义大量天然产物等待发掘2.三种植物次生代谢物结构3.新化合物结构解析4.活性分子抗癌机制研究5.发表论文及致谢合成的天然产物仿生物（天然产物药效团）合成的天然产物（天然产物药效团）天然产物合成药物植物药天然产物衍生物0%10%20%30%40%50%13%，1625%，616%，6714%,17226%，32035%，4201%,9合成药物天然产物在药物领域的应用抗癌活性：喜树碱、长春花类、苦参类、（高）三尖杉碱酯、秋水仙（生物碱）柠檬烯、紫苏醇、榄香烯、斑螯素、青蒿素、紫杉醇、雷公藤二萜（萜类）大豆异黄酮、表儿茶素没食子酸酯、槲皮素、白藜芦醇、水飞蓟素、姜黄素、表儿茶素没食子酸酯（多酚类）白桦酸、五倍子酸、熊果酸、大黄酸（有机酸）多糖类、挥发油类外科手术肿瘤的治疗手段现代外科手术1809年McDowell巨大卵巢肿瘤切除1895，伦琴，X-射线；1928，放疗治愈头颈癌；现代放疗始于1950钴远程治疗二战时期芥子气的使用为开端过去的25年间，成为其中重要组成部分放疗化疗肿瘤的免疫疗法总治疗手段的90%大约70%的小分子抗癌试剂作用于DNA大约2/3的癌症患者都会接受放射疗法，DNA是放疗确定的靶标2.三种植物次生代谢物结构3.新化合物结构解析4.活性分子抗癌机制研究5.发表论文及致谢天然产物在药物领域的应用化疗DDR放疗2.三种植物次生代谢物结构3.新化合物结构解析4.活性分子抗癌机制研究5.发表论文及致谢耐药性天然产物在药物领域的应用肿瘤的治疗手段损伤最大化G1/S期检查点继续分裂之前给出足够的时间进行DNA损伤修复DDR靶点：ATM,Chk2,p53S期检查点推迟复制过程以便赢得时间处理未完成修复的DNA损伤或者DNA损伤导致的复制叉的崩溃DDR靶点：ATR,Chk1,DNA-PKcs,WEE1阻止修复G2/M期检查点进行下一次细胞分裂之前赢取时间修复残留的DNA双链断裂DDR靶点：Chk1,MYT1,WEE1G1=DNA合成前期S=DNA合成期G2=DNA合成后期/=细胞周期检点DNA损伤修复抑制剂新的有效的抗肿瘤靶点2.三种植物次生代谢物结构3.新化合物结构解析4.活性分子抗癌机制研究5.发表论文及致谢天然产物在药物领域的应用肿瘤治疗抗性3.新化合物结构解析4.活性分子抗癌机制研究5.发表论文及致谢1.研究意义及选题依据三种植物次生代谢物结构牛角瓜、子楝树、紫花丹参牛角瓜(Calotropisgigantean)，萝藦科(Asclepiadaceae)，牛角瓜属植物(Catotropis)。广泛分布于亚洲和非洲热带地区。牛角瓜属植物的根、茎、叶、果及各部位的白色汁液均可入药，在民间具有广泛的药用价值。子楝树(Decaspermumgracilentum)是桃金娘科(Myrtaceae)子楝树属(Decaspermum)植物，为灌木至小乔木，嫰枝被灰褐色或灰色绒毛所覆盖，纤细有钝棱。在民间其叶可用于治疗痢疾、风湿、皮肤病以及杀虫和防腐。迄今为止，还未见关于子楝树的化学成分的相关报道。丹参(Salviamiltiorrhizae)是唇形科鼠尾草属植物的干燥根及其根茎部分，系多年生直立草本植物。脂溶性的二萜化合物和水溶性的多聚酚酸类化合物，具有很好的药用价值。丹参生物活性：抗菌消炎、抗氧化、心血管保护、抗肿瘤、抑制中枢神经系统、抗肝损伤、保肾、抗HIV、抗过敏3.新化合物结构解析4.活性分子抗癌机制研究5.发表论文及致谢1.研究意义及选题依据三种植物次生代谢物结构牛角瓜中分离得到的化合物3.新化合物结构解析4.活性分子抗癌机制研究5.发表论文及致谢1.研究意义及选题依据耐药性三种植物次生代谢物结构子楝树中分离得到的化合物3.新化合物结构解析4.活性分子抗癌机制研究5.发表论文及致谢1.研究意义及选题依据三种植物次生代谢物结构紫花丹参中分离得到的化合物2.三种植物此生代谢物研究3.新化合物结构解析4.活性分子抗癌机制研究5.发表论文及致谢1.研究意义及选题依据4.活性分子抗癌机制研究5.发表论文及致谢高分辨质谱新化合物结构解析新化合物2C24H34O5，=8M+H+2.三种植物此生代谢物研究3.新化合物结构解析4.活性分子抗癌机制研究5.发表论文及致谢1.研究意义及选题依据Figure64.活性分子抗癌机制研究5.发表论文及致谢新化合物结构解析新化合物21个单峰甲基CH3-181个甲氧基连氧亚甲基共轭烯基质子H-17连氧氢2.三种植物此生代谢物研究3.新化合物结构解析4.活性分子抗癌机制研究5.发表论文及致谢1.研究意义及选题依据4.活性分子抗癌机制研究5.发表论文及致谢新化合物结构解析新化合物224C=CH3,OCH3,10×CH2,7×CH,5×C1个酯羰基碳1对双键碳1个连氧亚甲基碳3个连氧碳1个甲基碳-O-CH-O-2.三种植物此生代谢物研究3.新化合物结构解析4.活性分子抗癌机制研究5.发表论文及致谢1.研究意义及选题依据Figure64.活性分子抗癌机制研究5.发表论文及致谢(19,24)(16,17)(15,16)(3,2)(3,4)(2,1)(2,1)(4,5)新化合物结构解析新化合物22.三种植物此生代谢物研究3.新化合物结构解析4.活性分子抗癌机制研究5.发表论文及致谢1.研究意义及选题依据4.活性分子抗癌机制研究5.发表论文及致谢新化合物结构解析新化合物2H-22,C-21H-21,C-20/23H-19,C-3H-19,C-24H-19,C-1H-17,C-20/23H-17,C-14H-17,C-21H-17,C-13H-17,C-122.三种植物此生代谢物研究3.新化合物结构解析4.活性分子抗癌机制研究5.发表论文及致谢1.研究意义及选题依据4.活性分子抗癌机制研究5.发表论文及致谢新化合物结构解析新化合物2(19,8)(19,6β)(19,1β)(OCH3,1β)(OCH3,2β)J(H-3α,H-4α)≈0,J(H-4β,H-5α)≈0表明成近乎90°的夹角2.三种植物次生代谢物结构3.新化合物结构解析5.发表论文及致谢1.研究意义及选题依据活性分子抗癌机制研究强心苷类化合物筛选分子结构2.三种植物次生代谢物结构3.新化合物结构解析5.发表论文及致谢1.研究意义及选题依据CompoundsIC50(μM,A549)IC50(μM,HeLa)IC50(μM,786-O)116.5±2.913.3±2.220.0±1.4212.0±0.65.2±1.414.2±0.85>25>25>256（CGN）4.6±1.24.3±0.95.3±1.684.2±0.73.7±1.06.0±2.192.2±1.21.2±0.23.2±0.710>25>25>25活性分子抗癌机制研究强心苷类化合物MTT法（SAR分析）1、3β,14β-二羟基和五元不饱和内酯环对于强心苷类化合物的细胞毒活性而言起着关键作用2、细胞毒活性顺序化合物9>化合物8>化合物6（CGN）>化合物2>化合物1>化合物5>化合物10揭示C-10取代基的重要作用：C-10取代基为羟甲基的活性强于甲基的活性，当C-10取代基与C-3位的羟基发生缩合反应形成桥环后会大大降低强心苷类化合物的细胞毒活性3、化合物10的细胞毒活性很差表明糖基上的大型取代基会减弱强心苷类化合物的细胞毒活性4、IC50值的结果显示福木苷型强心苷化合物(8和9)强于强心苷苷元化合物（1,2,5和CGN）5、化合物9和化合物8是一对对映异构体，化合物9的活性强于化合物8，说明C-3′取代基的立体构型对活性也会产生一定的影响6、C-19位氧化程度越高，细胞毒活性越弱Coroglaucigenin（CGN）化合物8Bettercytotoxicandselectivity2.三种植物次生代谢物结构3.新化合物结构解析5.发表论文及致谢1.研究意义及选题依据活性分子抗癌机制研究强心苷类化合物MTT法（选择性分析）2.三种植物此生代谢物研究3.新化合物结构解析4.活性分子抗癌机制研究5.发表论文及致谢1.研究意义及选题依据2.三种植物次生代谢物结构3.新化合物结构解析5.发表论文及致谢1.研究意义及选题依据三种肺癌细胞两种正常肺细胞活性分子抗癌机制研究强心苷类化合物细胞增殖、克隆存活2.三种植物次生代谢物结构3.新化合物结构解析5.发表论文及致谢1.研究意义及选题依据CGN预处理与否差异显著：CGN可以延迟X-射线造成的肿瘤细胞的DNA损伤修复进程CGN预处理与否无差异：CGN对X-射线造成的正常细胞的DNA损伤修复进程基本无影响活性分子抗癌机制研究强心苷类化合物DNA损伤实验（γH2AXfoci实验）2.三种植物次生代谢物结构3.新化合物结构解析5.发表论文及致谢1.研究意义及选题依据MicronuclearHFigure4活性分子抗癌机制研究强心苷类化合物DNA损伤实验（微核实验）2.三种植物次生代谢物结构3.新化合物结构解析5.发表论文及致谢1.研究意义及选题依据活性分子抗癌机制研究强心苷类化合物ROS实验2.三种植物次生代谢物结构3.新化合物结构解析5.发表论文及致谢1.研究意义及选题依据活性分子抗癌机制研究强心苷类化合物细胞周期实验2.三种植物次生代谢物结构3.新化合物结构解析5.发表论文及致谢1.研究意义及选题依据细胞周期实验活性分子抗癌机制研究强心苷类化合物2.三种植物次生代谢物结构3.新化合物结构解析5.发表论文及致谢1.研究意义及选题依据活性分子抗癌机制研究强心苷类化合物氧化应激实验2.三种植物次生代谢物结构3.新化合物结构解析5.发表论文及致谢1.研究意义及选题依据活性分子抗癌机制研究强心苷类化合物Nrf2敲低实验2.三种植物次生代谢物结构3.新化合物结构解析5.发表论文及致谢1.研究意义及选题依据活性分子抗癌机制研究强心苷类化合物Nrf2敲低实验2.三种植物次生代谢物结构3.新化合物结构解析5.发表论文及致谢1.研究意义及选题依据结果实验结果细胞增殖、克隆存活实验γH2AXfoci、微核形成ROS实验Westernblot,KnockdownCGN可以增强肿瘤细胞对X-射线的敏感性CGN预处理降低肿瘤细胞内氧化还原系统对细胞的保护CGN可以增强X-射线对肿瘤细胞造成的DNA损伤CGN预处理可以提高肿瘤细胞内ROS水平CGN预处理严重阻滞肿瘤细胞周期G2/M细胞周期实验实验活性分子抗癌机制研究强心苷类化合物结论师޻2.三种植物次生代谢物结构3.新化合物结构解析5.发表论文及致谢1.研究意义及选题依据活性分子抗癌机制研究二萜化合物筛选分子结构2.三种植物次生代谢物结构3.新化合物结构解析5.发表论文及致谢1.研究意义及选题依据CompoundsIC50=μM±SDsCdc25ACdc25B11.33±0.242.07±0.1520.63±0.0670.97±0.12活性分子抗癌机制研究二萜化合物体外酶实验2.三种植物次生代谢物结构3.新化合物结构解析5.发表论文及致谢1.研究意义及选题依据CompoundsIC50=(μM±SDs)bA549HeLa786-O121.4±0.818.7±0.927.3±2.6225.8±2.319.3±1.219.5±1.53＞5029.3±1.437.0±1.64＞50＞50＞505＞50＞50＞50活性分子抗癌机制研究二萜化合物MTT实验2.三种植物次生代谢物结构3.新化合物结构解析5.发表论文及致谢1.研究意义及选题依据活性分子抗癌机制研究二萜化合物细胞周期实验2.三种植物次生代谢物结构3.新化合物结构解析5.发表论文及致谢1.研究意义及选题依据活性分子抗癌机制研究二萜化合物分子对接实验2.三种植物次生代谢物结构3.新化合物结构解析5.发表论文及致谢1.研究意义及选题依据活性分子抗癌机制研究二萜化合物分子对接实验2.三种植物次生代谢物结构3.新化合物结构解析5.发表论文及致谢1.研究意义及选题依据CompoundsTotalenergy(kcals/mol)Bindingenergy(Cdc25A)(kcals/mol)Bindingenergy(Cdc25B)(kcals/mol)116.52-8.1-7.3217.00-7.9-7.437.59-7.7-7.4417.81-7.2-6.7515.62-7.6-7.0活性分子抗癌机制研究二萜化合物分子对接实验结论丹参酮作为CDC25A/BTextinhereTextinhere体外酶活性抑制实验Textinhere化合物与酶的分子对接Textinhere对肿瘤细胞细胞周期的影响对几种肿瘤细胞的细胞毒活性抑制剂的潜力活性分子抗癌机制研究二萜化合物2.三种植物次生代谢物结构3.新化合物结构解析5.发表论文及致谢1.研究意义及选题依据2.三种植物次生代谢物结构3.新化合物结构解析4.活性分子抗癌机制研究1.研究意义及选题依据1、MengSun,Fekadu-RogeGobu,DongPan,YaLi,KunGao*,AcylphloroglucinolderivativesfromDecaspermumgracilentumandtheirantiradicalandcytotoxicactivities,JournalofAsianNaturalProductsResearch,2016,18(1):13-19.2、MengSun,DongPan,YaLi,YaxiongChen,KunGao*andBurongHu*,CGNenhancestheradiosensitivityofhumanlungcancercellsthroughNrf2/ROSpathway,Oncotarget.2017Mar22.doi:10.18632/oncotarget.16454.[Epubaheadofprint]3、MengSun,Chao-JunChen,YaLi,andKunGao*,PhytochemicalinvestigationoftheseedsofArtemisiasphaerocephala,ChemistryofNaturalCompounds,2016,52(2):279–280.4、MengSun,Qian-qianHan,JiangWu,Yu-shuGe,YaLi,Yuan-fangXiong,YiLong,KunGao,IdentificationofTanshinonesasInhibitorsofCdc25A/BPhosphatases,submitted.5、孙萌，高坤.强心苷对硫氧还蛋白还原酶抑制活性研究.[C].第十一届天然产物化学会议，上海：复旦大学，2016.9.在学期间研究成果2.三种植物次生代谢物结构3.新化合物结构解析4.活性分子抗癌机制研究1.研究意义及选题依据感谢恩师高坤教授对我实验的细心指导、生活的亲切关心、性格和人格魅力的熏陶！感谢恩师胡步荣研究员对我实验的细心指导和无私帮助！感谢陈建军副教授、李亚副教授在学习和生活中给予的无私帮助、指导和关怀！感谢天然有机一所的各位老师（祝英教授、袁呈山副教授、武全香教授、刘珍伶副教授在科研和学习上的热情帮助！感谢天然有机实验室的众位师兄、师姐、师弟、师妹的热情帮助！感谢近代物理研究所杜亚蓉师姐、潘冬师兄、陈亚雄师兄、任振新师兄的热情帮助！感谢兰州大学功能有机分子化学国家重点实验室完备的样品测试条件和辛勤工作的各位老师！感谢近物所的吴庆丰师兄、徐丹师兄，感谢彭守娇同学生物活性实验方面的热情帮助！感谢我的父母和家人多年来对我的关心、理解和支持！致谢