根皮素与根皮苷对酪氨酸酶的抑制机制

发布时间：2021-04-14 10:51

　　目的研究根皮素与根皮苷对酪氨酸酶的抑制机制。方法采用紫外光谱法、高效液相色谱法、荧光光谱法和分子对接技术研究比较二者的单双酚酶活性,并从分子层面探索和比较二者的抑制机制。结果根皮素和根皮苷均具有单双酚酶活性抑制作用,单酚酶活性抑制能力源于二者的2,6-二羟基苯乙酮和2,4,6-三羟基苯基结构,导致双酚酶活力下降50%的抑制剂浓度（IC50）分别为169.36和707.14μmol·L-1;根皮素和根皮苷均是酪氨酸酶的底物,而根皮素与酪氨酸酶的亲和力更强;根皮素和根皮苷均能使酪氨酸酶的内在荧光发生猝灭;分子对接表明根皮素与酪氨酸酶结合能低于根皮苷。结论根皮苷的酪氨酸酶抑制活性比根皮素低,二者抑制机制相似。研究结果为根皮素和根皮苷的进一步开发利用提供了理论依据和数据支持。 

【文章来源】：石河子大学学报(自然科学版). 2020,38(04)北大核心

【文章页数】：10 页

【部分图文】：

根皮素、根皮苷和根皮酚对酪氨酸酶单酚酶抑制作用的进程曲线

以L-多巴为底物，测定不同浓度的抑制剂对酪氨酸酶的双酚酶活性的抑制作用，以曲酸作为阳性对照。结果如图2所示，根皮素和根皮苷在低浓度时，酶的活性大于100%，抑制剂表现出激活的作用;当浓度较大时，这二者有具有较强的双酚酶抑制作用;根皮酚随着浓度的增大表现出有一定的激活作用，说明其没有双酚酶抑制作用。根皮素和根皮苷在低浓度表现出激活作用，推测可能的原因是:二者确实能够激活酶的活性;二者可能是酪氨酸酶的底物，氧化产物与多巴色素相似，在475 nm有吸收，从而从表观上看，是激活作用。具体何种原因，接下来将专门设计实验进行探索。曲酸、根皮素和根皮苷导致双酚酶活力下降一半所需的抑制剂浓度(IC50)分别为83.11、169.36和707.14μmol·L-1。这些结果说明根皮素比曲酸抑制能力弱，大约为其的一半，但是其又比根皮苷的更强，大约强4倍。根据根皮素与根皮苷的结构，根皮素的一个酚羟基被糖苷基取代便成了根皮苷，这样的结构差异导致根皮苷的抑制活性大幅度下降，可能是因为空间位阻的影响使得根皮苷与酪氨酸酶的结合能力降低了，最终导致抑制活性下降。这一推测将采用分子对接技术进一步进行验证。2.3 酪氨酸酶底物识别

根皮素与酪氨酸酶相互作用过程的熵变ΔS为49.29 J·mol-1·K-1，ΔS为正值，表明二者相互作用中存在疏水作用。另外，计算所得体系的焓变(ΔH)为-10.35 k J·mol-1，焓变为负值说明根皮素与酪氨酸酶相互作用时有氢键作用发生。由此可说明根皮素与酪氨酸酶形成的复合物中，氢键与疏水作用力起着至关重要的作用。根皮苷与酪氨酸酶相互作用过程的熵变ΔS为-26.49 J·mol-1·K-1，ΔS为负值，说明有范德华力作用[20]。计算所得体系的焓变(ΔH)为-32.96 k J·mol-1，焓变为负值说明根皮苷与酪氨酸酶相互作用时有氢键作用发生。结果说明根皮苷与酪氨酸酶形成的复合物中，主要是氢键和范德华力的作用。图4 抑制剂对酪氨酸酶的荧光猝灭作用及机理


本文编号：3137186