国产苦瓜属植物中多肽类成分、结构和活性研究

The genus Momordica (Cucurbitaceae) comprises 45 species, which are distributed in tropical and subtropical areas. There are four species in China, i.e., M. charantia, M. cochinchinensis, M. dioica,and M. subangulata. M. charantia is a popular vegetable and M. cochinchinensis is a common traditional Chinese medicine, which richly contains peptides. We have established the TLC detection, isolation,and structural elucidation methods for cyclotides and Momordica peptides. We discovered 13 peptides from M. cochinchinensis and M. charantia, and some of them form a novel family of Momordica peptides that do not have sequence homology with other known peptides and are not potent trypsin inhibitors. 38 cyclotides , including 19 new cyclotides, were isolated and identified from Viola tricolor, V. labridorica, and V. philippica. As part of our broad-ranging investigations into bioactive peptides, in the current project we will: (1) characterize peptides from M. dioica and M. subangulata; (2) determine the 3D structures of the new peptides MCh-2 and MCo-3; (3) establish the fingerprint spectra of the four Momordica species. The completion of the proposed research will enhance the known sequence variation of Momordica peptides, find new activities of these peptides, provide interesting structure-activity relationships that make these peptides an interesting peptide scaffold for drug design, and publish 3-5 SCI papers.

葫芦科苦瓜属植物在我国约产4种，在云南均有分布，包括木鳖子、苦瓜、云南木鳖和凹萼木鳖；木鳖子是一种常用中药，苦瓜是常见蔬菜，该属植物富含多肽类成分。前期我们初步建立了植物环蛋白和苦瓜属多肽类成分的提取分离和结构研究方法，从木鳖子和苦瓜种子中分离得到13个多肽类成分，发现了一类结构新颖的细胞毒活性的多肽类化合物；从堇菜科紫花地丁等中分离得到有溶血和细胞毒活性的38个环蛋白，包括19个新的环蛋白。在此基础上我们拟（1）对未有报道的凹萼木鳖和云南木鳖中多肽类成分进行系统化学和活性研究；（2）对已获得的新多肽MCh-2和MCo-3进行三维结构的研究；（3）建立木鳖子、苦瓜、凹萼木鳖和云南木鳖中多肽成分的指纹图谱。以期发现苦瓜属植物这类结构新颖的多肽成分的序列和结构多样性及其生物活性，并进行构效关系分析，发现能被直接用作药物或作为新药研究和设计的优良先导结构的多肽化合物。发表3-5篇SCI文章。

结题摘要.葫芦科（Cucurbitaceae）苦瓜属（Momordica）植物在全世界约有45 余种，分布于热带和亚热带地区。我国约产4 种，在云南均有分布，包括木鳖子M. cochinchinensis、苦瓜M．charantia、凹萼木鳖M. subangulata 和云南木鳖M. dioica。前期我们进行了木鳖子和苦瓜采用化学跟踪（茚三酮和考马斯亮蓝G-250）和质谱跟踪的方法，发现木鳖子种仁和苦瓜种仁中除了含有已报道的具有胰蛋白酶抑制活性的两个环蛋白和南瓜家族蛋白酶抑制剂外，还发现可能含有其它多肽成分。.在此基础上，本课题对云南木鳖和凹萼木鳖的多肽成分；木鳖子、苦瓜种子、云南木鳖和凹萼木鳖的指纹图谱进行了研究。.1. 从云南木鳖种子中分离得到15 个多肽类成分（7个新的多肽类成分）；从凹萼木鳖种子中分离得到14 个多肽类成分（2个为已知的环蛋白MCoTI-I和MCoTI-II）。首次从苦瓜属中分离得到与环蛋白序列同源的直链多肽。这些研究进展丰富了环蛋白的分子多样性，有助于研究环蛋白结构与功能的关系，还有利于新药研究和优良先导结构的环蛋白设计。.2. 木鳖子、苦瓜种子、云南木鳖和凹萼木鳖的指纹图谱研究。按计划进行，对木鳖子（广西容县、广西玉林和云南普洱），苦瓜种子（广西）、云南木鳖（云南永德、西双版纳和沧源）和凹萼木鳖（西双版纳和保山）中的多肽类成分进行了指纹图谱研究。结果表明不同产地的木鳖子所含的多肽类成分的种类相似，但是含量有较大的差别。苦瓜、云南木鳖和凹萼木鳖所含的多肽类成分的种类相似，含量基本相同。.3. 第一作者发表2篇SCI文章， 参与发表了1篇文章和1本书的1个章节。