靈菌紅素

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靈菌紅素
IUPAC名
2-methyl-3-pentyl-6-methoxyprodiginine
識(shí)別
CAS號(hào) 82-89-3
PubChem 5351169
MeSH Prodigiosin
性質(zhì)
化學(xué)式 C20H25N3O
摩爾質(zhì)量 323.432 g·mol?1
若非注明,所有數(shù)據(jù)均出自一般條件(25 ℃,100 kPa)下。

靈菌紅素Prodigiosin,正式名稱為2-methyl-3-pentyl-6-methoxyprodiginine)是Prodiginin(中文名不詳)的一種。它具有Prodiginin的基本結(jié)構(gòu),也就是三吡咯環(huán),其中的一個(gè)吡咯環(huán)C2上帶有一個(gè)甲基,C3上則有一個(gè)戊基。靈菌紅素是一種紅色物質(zhì),可由粘質(zhì)沙雷氏菌(Serratia marcescens)等細(xì)菌合成的次級(jí)代謝產(chǎn)物。雖然其對(duì)于生產(chǎn)者的作用和意義還不是徹底明了,但現(xiàn)在它已被發(fā)現(xiàn)具有多種生物活性作用,能抗癌,抗微生物,抗瘧疾,抗霉,免疫抑制的作用。其中抗癌方面,因?yàn)槠渚哂邪┙M織的高針對(duì)性和對(duì)正常細(xì)胞則表現(xiàn)的低毒害作用,而成為一種非常有潛力的抗癌物質(zhì)[1]。

目錄

來源

靈菌紅素已知可以由下列細(xì)菌合成:Serratia 39006,粘質(zhì)沙雷氏菌(Serratia marcescens),普城沙雷菌Serratia plymuthica,Hahella chejuensis,Pseudomonas magnesiorubra,Vibrio psychroerythreus。[1]。

抗癌作用

靈菌紅素對(duì)比起另外一些化學(xué)療法藥劑,如環(huán)磷琉胺(cyclophosphamide)具有低細(xì)胞毒作用,只有當(dāng)濃度大于300nM時(shí)才具有明顯的淋巴細(xì)胞抑制作用。而后者在其有效濃度時(shí)毒性已非常高[2]。靈菌紅素能對(duì)抗一系列的癌細(xì)胞,如肺,結(jié)腸,腎和乳房的癌細(xì)胞系。

靈菌紅素對(duì)癌細(xì)胞作出多方面的攻擊。首先,它能在銅離子配合下破壞癌細(xì)胞的雙鏈DNA。而癌細(xì)胞相比起非癌組織具有較高的銅離子濃度(3.5倍),這也成為靈菌紅素對(duì)癌組織具有高針對(duì)性的一個(gè)基礎(chǔ)。靈菌紅素在pH6.8(如乳癌細(xì)胞)下表現(xiàn)出最有效的DNA破壞作用,而普通細(xì)胞的pH則為7.4左右,這種性質(zhì)更助長了其抗癌針對(duì)性。另外靈菌紅素可能可以通過抑制細(xì)胞中型拓?fù)洚悩?gòu)酶I和Ⅱ的活性而進(jìn)一步達(dá)到破化DNA復(fù)制的目的。

另外,靈菌紅素可以破化細(xì)胞內(nèi)的線粒體,高爾基體溶酶體對(duì)細(xì)胞質(zhì)的pH梯度,降低細(xì)胞內(nèi)ATP水平。這是由于靈菌紅素可以在這些細(xì)胞器的膜上起到離子孔(Ionophore)的作用,而抵消氫氯離子的同向轉(zhuǎn)運(yùn)

第三,靈菌紅素可以激活細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞凋亡途徑。一方面,靈菌紅素激活前半胱天冬酶8(Pro-Caspase 8),繼而啟動(dòng)了細(xì)胞內(nèi)半胱天冬酶依賴的細(xì)胞凋亡。另一方面,它也可以使線粒體釋放其細(xì)胞凋亡誘導(dǎo)因子(Apoptosis inducing factor,簡稱AIF)而觸發(fā)非半胱天冬酶依賴的細(xì)胞凋亡。

除此之外,靈菌紅素還會(huì)通過一系列誘導(dǎo)或抑制的作用達(dá)到抑制細(xì)胞周期的目的[3]。

另外,根據(jù)Zhang, et al.的研究,靈菌紅素還可以促進(jìn)細(xì)胞集結(jié),阻止癌細(xì)胞對(duì)周遭組織的入侵或是遠(yuǎn)端轉(zhuǎn)移[4]。

參考文獻(xiàn)

  1. 1.0 1.1 Williamson, N. R., Fineran, P. C., Leeper, F. J., Salmond, G. P. C.. The biosynthesis and regulation of bacterial prodiginines. Nature Reviews. 2006, 4: 887-899 (English). 
  2. US Patent 6645962 - Process of using prodigiosin as an immunosuppressive. patentstorm.us. 2003 [2008-07-25] (English). 
  3. Williamson, N. R., Fineran, P., Gristwood, T., Chawrai, S. R., Leeper, F. J., Salmond, G. PC. Anticancer and immunosuppressive properties of bacterial prodiginines. Future Microbiol.. 2006, 2 (6): 1-14 (English). 
  4. Zhang, J., Shen, Y., Liu, J., Wei, D.. Antimetastatic effect of prodigiosin through inhibition of tumor invasion. Biocheical Pharmacology. 2004, 69: 407-414 (English). 

參考來源

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