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Biomolecules2020May12Vol.10issue(5)

構造活性の関係を持つBoswellia elongataからの非競争的α-グルコシダーゼ阻害剤としてのトリテルペン酸:in vitroおよびin silico研究

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文献タイプ:
  • Journal Article
  • Research Support, Non-U.S. Gov't
概要
Abstract

14のトリテルペン酸、つまり、3つのチルカラン型(1-3)、8つのウルサン型(4-11)、2つのオレアナン型(12、13)、1つのルパンタイプ(21)、およびBoswellic Aldehyde(14))、α-アミリン(15)、エピアミリン(16)、ストレート鎖酸(17)、セスキテルペン(19)、および2つのケンブレン型ジテルペン(18、20)は、Boswelliaのメタノール抽出物から初めて分離されました。エロンガタ樹脂。化合物(1)を初めて天然産物として分離しましたが、残りの化合物(2–21)がB. elongataから初めて報告されました。すべての化合物の構造は、質量分析を含む高度な分光技術によって、また報告された文献と比較して確認されました。8つの化合物(1-5、11、19、20)は、in vitroα-グルコシダーゼ阻害活性についてさらにスクリーニングされました。化合物3-5および11は、9.9-56.8μmの範囲のIC50値を持つα-グルコシダーゼに対して有意な活性を示しました。化合物4(IC50 = 9.9±0.48μm)は、11(IC50 = 14.9±1.31μm)、5(IC50 = 20.9±0.05μM)および3(IC50 = 56.8±1.30μm)の続いてより高い阻害を実証し、カルボキシル酸がプレイすることを示しています。α-グルコシダーゼ阻害における重要な役割。活性化合物3-5および11に関する速度論的研究を実施して、そのメカニズムを調査しました(阻害および解離定数KIのモード)。すべての化合物は、7.05±0.17-51.15±0.25 µmの範囲のKI値を持つ非競争的阻害剤であることがわかりました。さらに、活性化合物が標的とするリガンド結合のアロステリックホットスポットを検索するために、シリコドッキングが実行され、活性化合物の結合モードを調査し、α-グルコシダーゼのアロステリック結合部位で優先的に結合する化合物が特定されました。ドッキング研究から得られた結果は、カルボキシル基が生物学的活動に関与していることを示唆しています。さらに、活性化合物のα-グルコシダーゼ阻害電位は、ここで初めて報告されています。

14のトリテルペン酸、つまり、3つのチルカラン型(1-3)、8つのウルサン型(4-11)、2つのオレアナン型(12、13)、1つのルパンタイプ(21)、およびBoswellic Aldehyde(14))、α-アミリン(15)、エピアミリン(16)、ストレート鎖酸(17)、セスキテルペン(19)、および2つのケンブレン型ジテルペン(18、20)は、Boswelliaのメタノール抽出物から初めて分離されました。エロンガタ樹脂。化合物(1)を初めて天然産物として分離しましたが、残りの化合物(2–21)がB. elongataから初めて報告されました。すべての化合物の構造は、質量分析を含む高度な分光技術によって、また報告された文献と比較して確認されました。8つの化合物(1-5、11、19、20)は、in vitroα-グルコシダーゼ阻害活性についてさらにスクリーニングされました。化合物3-5および11は、9.9-56.8μmの範囲のIC50値を持つα-グルコシダーゼに対して有意な活性を示しました。化合物4(IC50 = 9.9±0.48μm)は、11(IC50 = 14.9±1.31μm)、5(IC50 = 20.9±0.05μM)および3(IC50 = 56.8±1.30μm)の続いてより高い阻害を実証し、カルボキシル酸がプレイすることを示しています。α-グルコシダーゼ阻害における重要な役割。活性化合物3-5および11に関する速度論的研究を実施して、そのメカニズムを調査しました(阻害および解離定数KIのモード)。すべての化合物は、7.05±0.17-51.15±0.25 µmの範囲のKI値を持つ非競争的阻害剤であることがわかりました。さらに、活性化合物が標的とするリガンド結合のアロステリックホットスポットを検索するために、シリコドッキングが実行され、活性化合物の結合モードを調査し、α-グルコシダーゼのアロステリック結合部位で優先的に結合する化合物が特定されました。ドッキング研究から得られた結果は、カルボキシル基が生物学的活動に関与していることを示唆しています。さらに、活性化合物のα-グルコシダーゼ阻害電位は、ここで初めて報告されています。

Fourteen triterpene acids, viz., three tirucallane-type (1-3), eight ursane-type (4-11), two oleanane-type (12, 13) and one lupane type (21), along with boswellic aldehyde (14), α-amyrine (15), epi-amyrine (16), straight chain acid (17), sesquiterpene (19) and two cembrane-type diterpenes (18, 20) were isolated, first time, from the methanol extract of Boswellia elongata resin. Compound (1) was isolated for first time as a natural product, while the remaining compounds (2‒21) were reported for first time from B. elongata. The structures of all compounds were confirmed by advanced spectroscopic techniques including mass spectrometry and also by comparison with the reported literature. Eight compounds (1-5, 11, 19 and 20) were further screened for in vitro α-glucosidase inhibitory activity. Compounds 3-5 and 11 showed significant activity against α-glucosidase with IC50 values ranging from 9.9-56.8 μM. Compound 4 (IC50 = 9.9 ± 0.48 μM) demonstrated higher inhibition followed by 11 (IC50 = 14.9 ± 1.31 μM), 5 (IC50 = 20.9 ± 0.05 μM) and 3 (IC50 = 56.8 ± 1.30 μM), indicating that carboxylic acid play a key role in α-glucosidase inhibition. Kinetics studies on the active compounds 3-5 and 11 were carried out to investigate their mechanism (mode of inhibition and dissociation constants Ki). All compounds were found to be non-competitive inhibitors with Ki values in the range of 7.05 ± 0.17-51.15 ± 0.25 µM. Moreover, in silico docking was performed to search the allosteric hotspot for ligand binding which is targeted by our active compounds investigates the binding mode of active compounds and it was identified that compounds preferentially bind in the allosteric binding sites of α-glucosidase. The results obtained from docking study suggested that the carboxylic group is responsible for their biologic activities. Furthermore, the α-glucosidase inhibitory potential of the active compounds is reported here for the first time.

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