[发明专利]四氢穗花杉双黄酮在制备蛋白质N-乙酰葡萄糖胺修饰抑制剂中的应用

说明书

本发明公开了四氢穗花杉双黄酮在制备蛋白质N‑乙酰葡萄糖胺修饰抑制剂中的应用，四氢穗花杉双黄酮作用受体为N‑乙酰葡萄糖胺转移酶；四氢穗花杉双黄酮通过与UDP结合口袋内His920，Thr922和Lys842形成氢键，同时与尿嘧啶结合口袋附近的Asn557残基形成氢键，进而占据N‑乙酰葡萄糖胺转移酶的UDP结合口袋，抑制N‑乙酰葡萄糖胺转移酶活性。通过体外及细胞内的OGT抑制活性分析发现，四氢穗花杉双黄酮具有较好的OGT抑制活性，能够有效抑制蛋白质的O‑GlcNAc修饰。同时四氢穗花杉双黄酮不会影响细胞内蛋白质的其他糖基化修饰，说明四氢穗花杉双黄酮是特异性OGT抑制剂。

技术领域

本发明涉及四氢穗花杉双黄酮的新应用，具体涉及四氢穗花杉双黄酮在制备蛋白质N-乙酰葡萄糖胺修饰抑制剂中的应用，其对N-乙酰葡萄糖胺转移酶(OGT)的抑制作用。

背景技术

N-乙酰葡萄糖胺修饰(O-GlcNAc修饰)是一种普遍存在于胞内的蛋白质翻译后修饰，这种单糖修饰能够调节细胞质，线粒体和细胞核内多种蛋白质的功能。研究表明，O-GlcNAc糖基化修饰与几乎所有重大疾病和重要的生理病理过程相关。目前，细胞内已发现超过3000种蛋白能够发生O-GlcNAc修饰。

N-乙酰葡萄糖胺转移酶(OGT)通过将底物糖供体尿嘧啶二磷酸-N-乙酰葡糖胺(UDP-GlcNAc)上的N-乙酰葡萄糖胺部分，转移到底物蛋白的丝氨酸或苏氨酸残基上，调控蛋白质的O-GlcNAc修饰。OGT存在于几乎所有的哺乳动物细胞内。OGT基因在生物体内组成型表达，敲除OGT基因都会导致生物体正常生理功能的变化，引起死亡。目前OGT与底物糖功能的共结晶已经得到解析，对其活性口袋与底物作用的氨基酸残基也得到了确认。既然OGT的活性与包括神经退行性疾病、糖尿病、癌症等一系列疾病的发生发展密切相关，那么通过化学手段抑制OGT活性，将有望调节这些生理过程。

四氢穗花杉双黄酮(L01)是一种天然产物，是穗花杉双黄酮的衍生物，化学名为：(2S)-8-(5-((S)-5,7-二羟基-4-氧代苯并二氢吡喃-2-基)-2-羟基苯)-5,7-二羟基-2-(4-羟基苯)苯并二氢吡喃-4-酮，结构式如下：

四氢穗花杉双黄酮来源于印度草药打印果，已报道的生物活性包括抗炎、抗氧化、抗肿瘤等，但其分子机制不明。

发明内容

本发明旨在提供四氢穗花杉双黄酮在制备OGT抑制剂，抑制蛋白质O-GlcNAc修饰中的应用。

四氢穗花杉双黄酮在制备蛋白质N-乙酰葡萄糖胺修饰抑制剂中的应用，四氢穗花杉双黄酮作用受体为N-乙酰葡萄糖胺转移酶；四氢穗花杉双黄酮通过占据N-乙酰葡萄糖胺转移酶的UDP结合口袋抑制其活性。

进一步地，四氢穗花杉双黄酮通过与UDP结合口袋内His920，Thr922和Lys842形成氢键，同时与尿嘧啶结合口袋附近的Asn557残基形成氢键，进而占据N-乙酰葡萄糖胺转移酶的UDP结合口袋，抑制N-乙酰葡萄糖胺转移酶活性。

本发明的有益效果为：通过体外及细胞内的OGT抑制活性分析发现，四氢穗花杉双黄酮具有较好的OGT抑制活性，能够有效抑制蛋白质的O-GlcNAc修饰。同时四氢穗花杉双黄酮不会影响细胞内蛋白质的其他糖基化修饰，说明四氢穗花杉双黄酮是特异性OGT抑制剂。

附图说明

图1是UDP荧光法检测不同浓度的四氢穗花杉双黄酮在体外对OGT活性的抑制效果，进一步计算获得IC₅₀值。

图2是UDP荧光法检测浓度固定，作用时间不同的四氢穗花杉双黄酮在体外对OGT活性的抑制效果。

图3是四氢穗花杉双黄酮与OGT蛋白结合的Autodock结果示意图。

图4是不同浓度四氢穗花杉双黄酮处理COS7细胞，利用Westernblot检测细胞内蛋白质的O-GlcNAc糖基化改变。