几丁质酶抑制化合物研究进展几丁质酶抑制化合物研究进展

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1、几丁质酶抑制化合物研究进展几丁质酶抑制化合物研究进展【摘要】几丁质酶抑制化合物作为一种可开发成具有新型作用靶标的生物农药早已引起国内外生物学家地广泛关注。近年发现几丁质酶抑制剂allosamidin对哮喘病具有一定疗效，为几丁质酶抑制化合物在医学领域的应用奠定了一定的基础。本文就几丁质酶抑制化合物的种类、抑制机制，几丁质酶抑制化合物活性测定方法以及相关研究领域的发展前景等做一综述。【关键词】几丁质酶抑制化合物抑制机制AdvancesinchitinaseinhibitorsABSTRACTAsakindofnovelpesticides,chitinaseinhibitorsh

2、aveattractedmanybiologists′interest.Itidin,hadcertaintherapeuticefficacytoasthma,edicaldomain.ThispaperintroducesseveralchitinaseinhibitorsandthEirrepressionmechanism,activitydeterminationmethodsandlooksforentoftherelatedresearchterritory.KEYA(R=H)结构应用，这刺激了人们继续筛选更经济、实用的几丁质酶抑制化合物。(2)Allosamid

3、in的衍生物在对allosamidin进行深入研究的同时，有人又在allosamidin产生菌的菌丝体中筛选到了对酵母几丁质酶具有强烈抑制作用的化合物demethylallosamidin(DMA)，它能强烈地抑制酵母几丁质酶的活性，影响酵母细胞的分裂［3］。对产生菌代谢途径进行深入研究时发现DMA是allosamidin生物合成中间体［5］。它们在结构上的差别主要在于R基团的不同，allosamidin的R基团为CH3，DMA的R为H原子［3］(图1)。DMA对酵母几丁质酶的抑制活性比allosamidin强，但它们对昆虫几丁质酶几乎具有相同的抑制活性［17］。1991年Ni

4、shimoto等用白念珠菌几丁质酶作为靶标来筛选几丁质酶抑制剂时，在链霉菌SA684菌株的菌丝提取物中又筛选到另外两种allosamidin的衍生物：glucoallosalosamidinA、B［18］，它们对多种来源的几丁质酶同样具有抑制活性。这对设计新型结构的几丁质酶抑制化合物提供了重要的参考。3.2肽类几丁质酶抑制化合物(1)CI4CI4是Izumida等在海洋假单胞菌IZ208中分离出的一种由精氨酸和脯氨酸构成的环二肽几丁质酶抑制化合物［19］(图2)。CI4能够抑制酵母子母细胞的分离，并能阻止人类病原真菌白念珠菌向能够侵染人的形式的转变［20］。与allos

5、amidin相比，CI4对多数几丁质酶抑制作用较低，但由于CI4与几丁质酶相互作用的化学结构比较容易弄清楚，所以CI4是进一步结构优化的非常有用的支架结构［7］。(2)Argifin和argadinArgifin是Omura等从真菌Gliocladiumsp.FTD0688的培养液中分离出的几丁质酶抑制化合物，Nomega(Nmethylcarbamoyl)LarginylNmethylLphenyalanylβLaspartylβLaspartylDalanyl构成的环五肽的几丁质酶抑制化合物［21］(图3)。Argifin是首先从真菌

6、的代谢产物中发现的几丁质酶抑制化合物，并以依赖剂量的方式抑制几丁质酶的活性，它能通过抑制蟑螂几丁质酶活性阻止蟑螂蜕皮［21］，对几丁质酶的抑制活性比allosamidin图2CI4结构弱，但作为一种在结构上与糖类化合物完全不同的几丁质酶抑制化合物，argifin对抑制机制的深入研究具有非常重要的价值。Argadin是Arai等在真菌Clonostachyssp.FO7314菌株的代谢产物中分离到的一种新型几丁质酶抑制化合物［22］。Argadin的结构与Argifin非常相似，为NomegaacetylLarginylDprolylhomoserylhisti

7、dylL2aminoadipyl构成的环五肽化合物(图4)。Argadin也能通过抑制蟑螂几丁质酶活性，阻止其幼虫蜕皮［21］。结构学研究发现argadin与argifin均与几丁质酶Asp142和Glu144相互作用，这两个氨基酸是18家族几丁质酶催化活性中心非常保守的氨基酸序列。Argadin与酶活性中心的结合比argifin更加紧密，形成的复合物的构象也更为稳定，所以argadin对几丁质酶抑制活性比argifin更强，甚至比allosamidin具有更强的几丁质酶抑制活性［8］