几种抗心血管病黄酮化合物与蛋白质的相互作用及典型食物营养物的影响机制

针对目前抗心血管病植物活性成分与蛋白质相互作用及食物营养物的影响研究甚少的现状，本项目拟从以下三个方面展开研究：1）以人(牛)血清白蛋白为蛋白模型，以牡荆素等具有抗心血管病黄酮化合物为目标物，采用多种现代分析技术，在不同酸度和温度条件下，研究目标物与蛋白质作用的结合模式、热力学特征及蛋白质结构的变化，构建比较系统的相互作用的信息体系，探索相互作用的规律性；2）用与蛋白质有特定结合位点的华法林、布洛芬和洋地黄毒苷为光谱探针，运用多元曲线分辨-交替最小二乘、平行因子算法，解析目标物与探针竞争结合蛋白质的重叠光谱，建立体系中各组分间的浓度定量关系，探索一种准确检测目标物在蛋白质上结合位置的方法；3）探索葡萄糖、维生素等典型食物营养物对目标物与蛋白质结合作用的影响机制。.本项目对于从分子水平上了解抗心血管病黄酮化合物在体内贮运、代谢过程，揭示药物药效的实质内涵及新药设计与修饰，具有重要的理论意义。

依据任务书，以人血清白蛋白（HSA）或牛血清白蛋白（BSA）等蛋白质为模型，研究采用荧光光谱法、紫外-可见光谱法、圆二色谱法、红外光谱法和原子力显微镜等现代分析手段并结合分子模拟技术，探测牡荆素等若干具有抗心血管病黄酮化合物与蛋白质的相互作用性质及其作用机制。测定了牡荆素、香叶木素、葛根素、杜鹃素、石吊兰素、山姜素、金丝桃苷及木樨草素等黄酮化合物与蛋白质相互作用的结合常数、猝灭常数、结合位点数、结合区域、热力学参数和作用力类型，同时探测了它们对蛋白质结构的影响，构建比较系统的黄酮化合物–蛋白质相互作用的信息体系，探索了相互作用的规律性。发现上述黄酮化合物与蛋白质相互作用都有较强的亲和力（结合常数在104 ~ 105数量级），都只有一个结合位点且位于蛋白质的亚结构域IIA (Site I位)，这种结合作用均能诱导蛋白质的α–helix等二级结构发生不同程度的变化。以华法林药物为位点探针，建立了基于化学计量学平行因子算法（PARAFAC）与三维荧光光谱联用技术，获得了葛根素与华法林竞争结合HSA反应体系中各组分之间的浓度变化曲线，实现了对葛根素在HSA上结合位点的定量检测。阐明了维生素C、维生素B2、葡萄糖等几种典型营养物质对杜鹃素、牡荆素与蛋白质相互作用的影响及影响机制。本项目为从分子水平上理解植物黄酮化合物在体内贮运、分布和代谢过程，揭示药物药效的实质内涵和多元复杂体系内药物–蛋白质相互作用规律，提供了科学依据和理论基础，同时为检测葛根素乃至其它药物分子在蛋白质上的结合部位提供了新颖和可靠的方法。. 该项目已经在国内外学术期刊上发表了32篇论文，其中国外SCI期刊17篇，国内中文核心期刊14篇。