基于新型小分子探针技术寻找民族药露兜簕中咖啡酰奎宁酸类天然产物降脂作用靶标的基础研究

Peroxisome activated receptor α (PPAR-α) is the blood lipid regulation important targets. In our previous study, the natural products caffeoylquinic acid compounds from ethnic drug Pandanus tectorius (L.) Parkins was confirmed to possess obvious antihyperlipidemia activity and significantly improve the expression of PPAR-α. But its molecular targets and regulation mechanism has not yet fully clarified. This project is based on the natural products caffeoylquinic acids as the research objects, using small molecular bioactive probes technology for detecting antihyperlipidemia activity targets, 1) Screening the activity compounds through the lipid accumulation cell model and PPAR-α activation verification; 2) Design and synthesis of three types of small molecular bioactive probes by using "click chemistry" reaction strategie，computer aided drug design and compound-centric chemical proteomics, and then screening through the biological activity tests to get the activity molecular probes; 3) Combined with affinity chromatography, gel electrophoresis and mass spectrometry technology to probe the candidate targets of caffeoylquinic acid compounds, and finally identifying the real molecular target through the drug intervention. The objective of this research work will reveal the antihyperlipidemia activity targets and regulatory mechanism of caffeoylquinic acid compounds, and provide foundation for the CQAs-based antihyperlipidemia drugs research and development.

过氧化物酶体增殖激活受体α(PPAR-α)是血脂调节重要因子。课题组前期研究发现，药用植物露兜簕中咖啡酰奎宁酸类天然产物具有较好的降脂作用，可明显提高PPARα的表达，但此类天然产物的靶标和调控机制尚未完全阐明。本项目基于前期的咖啡酰奎宁酸类天然产物为研究对象，利用新型小分子探针技术寻找其降脂活性作用靶标，1）通过脂质堆积细胞模型及PPAR-α激活实验，优选出活性化合物用于探针合成；2）采用"Click-chemistry"反应策略，结合计算机辅助药物设计和以化合物为中心的化学蛋白质组学技术设计合成三类新型咖啡酰奎宁酸类小分子探针，并通过生物学活性测试筛选出活性探针分子；3）结合亲和层析、凝胶电泳及质谱技术，探寻咖啡酰奎宁酸类化合物的候选靶蛋白，最后通过药物干预反向鉴别真实靶标。本项目的研究工作将揭示咖啡酰奎宁酸类化合物的降脂作用靶标和调控机制，为基于该类化合物降脂药物的研究开发奠定基础。

本课题首次发现露兜簕降脂活性的主要有效成分，结合多种现代色谱联用技术、光谱和波谱方法共分离鉴定了15个该类化合物，通过脂质堆积细胞模型及PPAR-α激活实验，优选出3-O-咖啡酰奎宁酸作为研究对象用于探针合成；通过结构衍生化设计并合成三类共87个3-O-咖啡酰奎宁酸衍生物，活性筛选并总结构效关系；采用"Click-chemistry"反应策略，结合计算机辅助药物设计和以化合物为中心的化学蛋白质组学技术设计合成三类共4个新型的咖啡酰奎宁酸类小分子探针，并通过生物学活性测试筛选出活性探针分子；结合亲和层析、凝胶电泳及质谱技术，得到咖啡酰奎宁酸类化合物的候选靶蛋白并验证靶标，通过计算机对接软件分析咖啡酰奎宁酸类物质与作用靶标间的作用模式。以HepG2细胞脂质代谢紊乱为模型，对部分化合物进行了降脂活性筛选，发现具有显著降脂作用的先导化合物1个，分子探针1个。已发表相关学术论文6篇，其中包括SCI论文1篇，核心期刊论文5篇；另有1篇SCI论文待发表；1篇国家发明专利申请中；培养出站博士后1名和毕业硕士研究生2名。