황우목으로부터 분리한 xanthone 계열 대사체들의 α-glucosidase 및 PTP1B 저해활성 Xanthone metabolites from cratoxylum cochinchinense displaying α-glucosidase and Protein Tyrosine Phosphatase 1B (PTP1B) inhibition원문보기
줘펑리
(Gyeongsang National University
Department of Applied Life Science
국내박사)
황우목 (黃牛木, Cratoxylum cochinchinense)은 해열 및 기침 완화 용도로 사용되어 온 약용 작물이다. 이 식물체의 주요 생리활성 대사체는 xanthone계열 화합물이며, 항암, 항염, 항산화 및 항당뇨 등에 높은 활성을 나타내는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 황우목에 있는 xanthone계열 대사체를 분리하고 이들의 구조를 X-ray 결정 및 ...
황우목 (黃牛木, Cratoxylum cochinchinense)은 해열 및 기침 완화 용도로 사용되어 온 약용 작물이다. 이 식물체의 주요 생리활성 대사체는 xanthone계열 화합물이며, 항암, 항염, 항산화 및 항당뇨 등에 높은 활성을 나타내는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 황우목에 있는 xanthone계열 대사체를 분리하고 이들의 구조를 X-ray 결정 및 NMR분광법 등을 이용하여 규명하였다. 또한 이들 개별 화합물이 갖는 α-glucosidase 및 protein tyrosine phosphatase 1B (PTP1B) 저해 활성을 관찰하였다. α-glucosidase 및 PTP1B 저해제는 항비만, 항당뇨 및 항암제 개발의 선도 화합물이다. 주요 결과는 다음과 같이 요약하였다. 황우목 메탄올 추출물로부터 12종의 xanthone 유도체 (1-12)를 분리하고 구조를 규명하였다 (그림 1). 분리된 대사체는 cratoxanthone E (1), cratoxanthone F (2), cratoxanthone A (3), cochinechinone A (4), 1,3,7-trihydroxy-2,4-diisoprenylxanthone (5), α-mangostin (6), γ-mangostin (7), cratoxylone (8), cochinchinone Q (9), 7-geranyloxy-1,3-dihydroxyxanthone (10), pruniflorone S (11), cochinxanthone A (12)로 규명 되었으며, 이들 중 cratoxanthone E (1) 및 cratoxanthone F (2)는 신물질로 확인되었다. 또한 6종의 caged xanthone 유도체를 순수분리하고 구조규명하였다 (그림 2). 분리된 대사체는 cochinchinoxanthone A (13), cochinchino-xanthone B (14), cochinchinoxanthone C (15), cochinchinoxanthone D (16), cochinchinone C (17), cochinchinoxanthone (18) 이었고 이들 중 cochinchinoxanthone A-D (13-16)는 신물질로 확인되었다. 특히 화합물 13은 X-ray 단결정을 얻어 구조분석을 수행하였다 (그림 3). 분리한 화합물 alkylated xnathone (1-12)는 PTP1B (IC50 = 2.4 ~ 52.2 μM) 및 α-glucosidase (IC50 = 1.7 ~ 72.7 μM)에 높은 저해 활성을 나타내었다. Cratoxanthone A (3)과 γ-mangostin (7)이 PTP1B에 가장 우수한 저해제로 규명되었으며 이 들의 저해능(IC50)은 2.4 및 2.8 μM로 각각 측정되었다. 또한 화합물 3 및 7은 α-glucosidase를 4.8 및 1.7 μM의 IC50값으로 가장 우수한 저해제로 규명되었다. 메커니즘 규명 실험에서 적용한 모든 alkylated xanthone (1-8)은 mixed type I 기작으로 α-glucosidase를 저해하였고, PTP1B에 대해서는 경쟁적 저해제로 규명되었다. 대표화합물 cratoxanthone A (3)은 PTP1B 효소에 대해 다음과 같은 상수 값을 갖는 isomerization 기작으로 규명되었다: Kiapp = 2.4 μM; k5 = 0.05001 μM-1S-1, k6 = 0.02076 μM-1S-1. Caged xanthone 화합물 (13-18) 중에서 화합물 15, 16, 및 18은 PTP1B를 76.3, 43.2, 및 6.6 μM의 IC50값으로 저해하였다. 또한 Lienweaver-Burk plot 실험과 이들의 Km, Vmax, Kik, 및 Kiv를 이용하는 Yang’s method 모두에서 경쟁적 저해제로 규명되었다. 종합하면 황우목에서 분리한 xanthone 대사체들이 α-glucosidase 및 PTP1B에 높은 저해활성을 나타내므로 황우목을 이용한 식의약소재 개발연구에 기여하고 또한 신물질을 포함한 분리한 활성대사체는 xanthone 연구에 이바지 할 것 이다.
황우목 (黃牛木, Cratoxylum cochinchinense)은 해열 및 기침 완화 용도로 사용되어 온 약용 작물이다. 이 식물체의 주요 생리활성 대사체는 xanthone계열 화합물이며, 항암, 항염, 항산화 및 항당뇨 등에 높은 활성을 나타내는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 황우목에 있는 xanthone계열 대사체를 분리하고 이들의 구조를 X-ray 결정 및 NMR 분광법 등을 이용하여 규명하였다. 또한 이들 개별 화합물이 갖는 α-glucosidase 및 protein tyrosine phosphatase 1B (PTP1B) 저해 활성을 관찰하였다. α-glucosidase 및 PTP1B 저해제는 항비만, 항당뇨 및 항암제 개발의 선도 화합물이다. 주요 결과는 다음과 같이 요약하였다. 황우목 메탄올 추출물로부터 12종의 xanthone 유도체 (1-12)를 분리하고 구조를 규명하였다 (그림 1). 분리된 대사체는 cratoxanthone E (1), cratoxanthone F (2), cratoxanthone A (3), cochinechinone A (4), 1,3,7-trihydroxy-2,4-diisoprenylxanthone (5), α-mangostin (6), γ-mangostin (7), cratoxylone (8), cochinchinone Q (9), 7-geranyloxy-1,3-dihydroxyxanthone (10), pruniflorone S (11), cochinxanthone A (12)로 규명 되었으며, 이들 중 cratoxanthone E (1) 및 cratoxanthone F (2)는 신물질로 확인되었다. 또한 6종의 caged xanthone 유도체를 순수분리하고 구조규명하였다 (그림 2). 분리된 대사체는 cochinchinoxanthone A (13), cochinchino-xanthone B (14), cochinchinoxanthone C (15), cochinchinoxanthone D (16), cochinchinone C (17), cochinchinoxanthone (18) 이었고 이들 중 cochinchinoxanthone A-D (13-16)는 신물질로 확인되었다. 특히 화합물 13은 X-ray 단결정을 얻어 구조분석을 수행하였다 (그림 3). 분리한 화합물 alkylated xnathone (1-12)는 PTP1B (IC50 = 2.4 ~ 52.2 μM) 및 α-glucosidase (IC50 = 1.7 ~ 72.7 μM)에 높은 저해 활성을 나타내었다. Cratoxanthone A (3)과 γ-mangostin (7)이 PTP1B에 가장 우수한 저해제로 규명되었으며 이 들의 저해능(IC50)은 2.4 및 2.8 μM로 각각 측정되었다. 또한 화합물 3 및 7은 α-glucosidase를 4.8 및 1.7 μM의 IC50값으로 가장 우수한 저해제로 규명되었다. 메커니즘 규명 실험에서 적용한 모든 alkylated xanthone (1-8)은 mixed type I 기작으로 α-glucosidase를 저해하였고, PTP1B에 대해서는 경쟁적 저해제로 규명되었다. 대표화합물 cratoxanthone A (3)은 PTP1B 효소에 대해 다음과 같은 상수 값을 갖는 isomerization 기작으로 규명되었다: Kiapp = 2.4 μM; k5 = 0.05001 μM-1S-1, k6 = 0.02076 μM-1S-1. Caged xanthone 화합물 (13-18) 중에서 화합물 15, 16, 및 18은 PTP1B를 76.3, 43.2, 및 6.6 μM의 IC50값으로 저해하였다. 또한 Lienweaver-Burk plot 실험과 이들의 Km, Vmax, Kik, 및 Kiv를 이용하는 Yang’s method 모두에서 경쟁적 저해제로 규명되었다. 종합하면 황우목에서 분리한 xanthone 대사체들이 α-glucosidase 및 PTP1B에 높은 저해활성을 나타내므로 황우목을 이용한 식의약소재 개발연구에 기여하고 또한 신물질을 포함한 분리한 활성대사체는 xanthone 연구에 이바지 할 것 이다.
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