バイカリンとバイカリンの鉄結合およびアンチフェントン特性

中国のハーブScutellaria baicalensisで見つかった主要な生物活性化合物であるBaicaleinとBaicalinは、癌、細菌感染症、酸化ストレス疾患に対して効果的であることが示されています。しかし、彼らの作用のメカニズムについてはほとんど知られていない。鉄の恒常性変調がその生物活性に役割を果たす可能性があるかどうかを調べるために、生理学的に関連する条件下での鉄結合特性を調査しました。2：1のバイカレイン鉄の複合体は、20mmリン酸緩衝液、pH 7.2で容易に形成され、約2-9 x 10（11）m（-2）の結合定数で、1：1のバイカレイン盛り合わせ複合体が形成されました。同じ条件下で、見かけの結合定数は約1〜3 x 10（6）m（-1）です。バイカレインは、よく知られている鉄（II）キレーターであるフェロジンよりも強く鉄イオンを結合しているようです。（1）H NMRおよびZn（2+）およびGa（3+）をプローブとして使用して、Baicaleinの鉄結合部位は、AリングのO6/O7酸素原子にあると解明されました。同じNMR条件下でバイカリンに結合は観察されませんでした。さらに、バイカリンはキレート化とラジカル除去メカニズムの組み合わせを介してFe促進されたフェントン化学を強く阻害しますが、バイカリンはラジカル損傷に対する部分的な保護のみを提供できます。これらの結果は、バイケリンが生理学的条件下で強力な鉄キレートルであるため、体の鉄の恒常性を調節する上で重要な役割を果たす可能性があることを示しています。金属恒常性の調節とフェントン化学の阻害は、漢方薬の可能なメカニズムの1つである可能性があります。

Baicalein and baicalin, the major bioactive compounds found in the Chinese herb Scutellaria baicalensis, have been shown to be effective against cancer, bacterial infections and oxidative stress diseases. However, little is known about their mechanisms of action. To probe whether iron homeostasis modulation may play a role in their bioactivity, we have investigated their iron binding characteristics under physiologically relevant conditions. A 2:1 baicalein-ferrous complex was readily formed in 20mM phosphate buffer, pH 7.2, with a binding constant approximately 2-9 x 10(11)M(-2), whereas a 1:1 baicalein-ferric complex was formed, under the same conditions, with an apparent binding constant approximately 1-3 x 10(6)M(-1). Baicalein appears to bind the ferrous ion more strongly than ferrozine, a well known iron(II) chelator. Using (1) H NMR and Zn(2+) and Ga(3+) as probes, the iron-binding site on baicalein was elucidated to be at the O6/O7 oxygen atoms of the A-ring. No binding was observed for baicalin under the same NMR conditions. Furthermore, baicalein strongly inhibits the Fe-promoted Fenton chemistry via a combination of chelation and radical scavenging mechanism while baicalin can provide only partial protection against radical damage. These results indicate that baicalein is a strong iron chelator under physiological conditions and hence may play a vital role in modulating the body's iron homeostasis. Modulation of metal homeostasis and the inhibition of Fenton chemistry may be one of the possible mechanisms for herbal medicine.