灵菌红素(Prodigiosin,正式名称为2-methyl-3-pentyl-6-methoxyprodiginine)是Prodiginin(中文名不详)的一种。它具有Prodiginin的基本结构,也就是三吡咯环,其中的一个吡咯环C2上带有一个甲基,C3上则有一个戊基。灵菌红素是一种红色物质,可由粘质沙雷氏菌(Serratia marcescens)等细菌合成的次级代谢产物。虽然其对于生产者的作用和意义还不是彻底明了,但现在它已被发现具有多种生物活性作用,能抗癌,抗微生物,抗疟疾,抗霉,免疫抑制的作用。其中抗癌方面,因为其具有癌组织的高针对性和对正常细胞则表现的低毒害作用,而成为一种非常有潜力的抗癌物质[1]。
灵菌红素 | |
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IUPAC名 2-methyl-3-pentyl-6-methoxyprodiginine | |
识别 | |
CAS号 | 82-89-3 |
PubChem | 5351169 |
ChemSpider | 10577755 |
InChI |
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InChIKey | SZXDNGVQRDTJSD-FOWTUZBSBS |
ChEBI | 82758 |
MeSH | Prodigiosin |
性质 | |
化学式 | C20H25N3O |
摩尔质量 | 323.432 g·mol⁻¹ |
若非注明,所有数据均出自标准状态(25 ℃,100 kPa)下。 |
来源
灵菌红素已知可以由下列细菌合成:Serratia 39006,粘质沙雷氏菌(Serratia marcescens),普城沙雷菌Serratia plymuthica,Hahella chejuensis,Pseudomonas magnesiorubra,Vibrio psychroerythreus。[1]。
抗癌作用
灵菌红素对比起另外一些化学疗法药剂,如环磷琉胺(cyclophosphamide)具有低细胞毒作用,只有当浓度大于300nM时才具有明显的淋巴细胞抑制作用。而后者在其有效浓度时毒性已非常高[2]。灵菌红素能对抗一系列的癌细胞,如肺,结肠,肾和乳房的癌细胞系。
灵菌红素对癌细胞作出多方面的攻击。首先,它能在铜离子配合下破坏癌细胞的双链DNA。而癌细胞相比起非癌组织具有较高的铜离子浓度(3.5倍),这也成为灵菌红素对癌组织具有高针对性的一个基础。灵菌红素在pH6.8(如乳癌细胞)下表现出最有效的DNA破坏作用,而普通细胞的pH则为7.4左右,这种性质更助长了其抗癌针对性。另外灵菌红素可能可以通过抑制细胞中型拓扑异构酶I和Ⅱ的活性而进一步达到破化DNA复制的目的。
另外,灵菌红素可以破化细胞内的线粒体,高尔基体和溶酶体对细胞质的pH梯度,降低细胞内ATP水平。这是由于灵菌红素可以在这些细胞器的膜上起到离子孔(Ionophore)的作用,而抵消氢氯离子的同向转运。
第三,灵菌红素可以激活细胞内细胞凋亡途径。一方面,灵菌红素激活前半胱天冬酶8(Pro-Caspase 8),继而启动了细胞内半胱天冬酶依赖的细胞凋亡。另一方面,它也可以使线粒体释放其细胞凋亡诱导因子(Apoptosis inducing factor,简称AIF)而触发非半胱天冬酶依赖的细胞凋亡。
参考文献
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