摘要：本文以瘦柄紅石蕊Cladonia macilenta次生代謝產(chǎn)物biruloquinone為對象，研究其體外BACE酶抑制活性。結(jié)果顯示，biruloquinone對BACE的抑制與濃度正相關(guān)，濃度為100微克/毫升時，抑制率達68.36%，對酶活抑制50%的濃度（IC50）為62.3微克/毫升（191微米）。

關(guān)鍵詞：瘦柄紅石蕊；Biruloquinone；BACE抑制活性

中圖分類號：R96 文獻標識碼： A 文章編號： 1674-0432（2014）-06-28-1

瘦柄紅石蕊（Cladonia macilenta Hoffm.）是地衣門（Lichenes）、子囊衣綱（Ascolichens）、石蕊科（Cladoniaceae）、石蕊屬（Cladonia）的一種朽木生地衣。據(jù)報道，羅姮[1]等首次從C. Macilenta中分離出一種自然界罕見的菲醌化合物biruloquinone。該類化合物已被發(fā)現(xiàn)具有多種重要的活性，如丙肝肝炎病毒（HCV）蛋白酶抑制劑活性、CD45抑制劑活性等[2]，但對其BACE抑制劑活性研究未見報道。在阿爾茨海默病（AD）的發(fā)病機制中，β分泌酶（BACE1）是產(chǎn)生淀粉樣β蛋白（Aβ）的關(guān)鍵分子[3]，BACE1抑制劑的研發(fā)在AD治療方面已成為社會及醫(yī)藥工業(yè)界關(guān)注的熱點之一[4]。

1 材料與方法

1.1 實驗材料

供試菌株：瘦柄紅石蕊采集于云南省，地衣標本存放于昆明植物研究所標本館（CH050136），地衣體經(jīng)內(nèi)生真菌分離得到的紫色C.macilenta LFF保存于韓國地衣資源銀行（KOLABIC），國立順天大學。

試劑藥品：β-分泌酶（BACE）抑制劑篩選分析試劑盒（欣博盛生物科技有限公司），其余化學試劑均為國產(chǎn)分析純。

主要儀器：旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器RE-52AA（上海亞榮生化儀器廠），Synergy HT多功能微孔板酶標檢測儀（美國Bio Tek公司）。

1.2 試驗方法

1.2.1 Biruloquinone的提取和分離 將地衣型真菌瘦柄紅石蕊的菌絲體接種于PDB培養(yǎng)基中（5瓶×300毫升/1000毫升三角瓶），15℃、150轉(zhuǎn)/分避光培養(yǎng)30天（發(fā)酵液呈深紫色），將全部1.5L發(fā)酵液，用乙酸乙酯等體積萃取24小時。將有機層通過Whatman No.1定性濾紙除去菌絲體。重復兩次該過程，并將提取液合并，40℃真空濃縮至500毫升。將濃縮的提取物過硅膠柱（230～400目，3.5×80厘米）純化，用甲苯-乙酸乙酯-甲酸（90∶20∶2，v/v，4升）洗脫，得到暗紫色組分（980毫升），將該組分集中在真空30℃濃縮，獲得110mg biruloquinone固體粗提物。然后將粗提物用氯仿-甲醇重結(jié)晶法純化（1：1，v/v），得到35mg暗紫色的biruloquinone晶體。

1.2.2 Biruloquinone的體外BACE抑制實驗 樣品準備：將biruloquinone配成6.25，12.5，25，50，75，100微克/毫升的質(zhì)量濃度。BACE酶抑制率的測定：（1）向背景值檢測孔加95微升檢測緩沖液和2.5微升 80%乙醇溶液；（2）向空白對照孔加92.5微升檢測緩沖液，2.5微升 80%乙醇和2.5微升 BACE；（3）向樣品檢測孔分別加95微升檢測緩沖液，2.5微升不同濃度的biruloquinone和2.5微升 BACE；（4）向所有檢測孔加2.5微升酶作用底物（10微米），輕輕震蕩混勻，室溫孵育40 分；（5）使用酶標儀以激發(fā)光（excitation，ex）340nm-發(fā)射光（emission，em）500nm檢測熒光強度；（6）每個檢測孔3個重復，根據(jù)以下公式計算平均抑制率：

抑制率I（%）=[（A2-A3）/A3-A1]×100%

其中：A1為緩沖液背景值；A2為抑制前酶活性；A3為抑制后剩余酶活性。

2 結(jié)果與討論

Biruloquinone體外BACE抑制活性：本實驗采用重組人BACE-1，熒光底物含有一個強熒光7-甲氧基香豆素基團，BACE能切割熒光基團和猝滅基團之間的肽酶活性，使熒光增強。因此可以根據(jù)熒光的變化值來判斷樣品對BACE的抑制活性。從圖1可知，biruloquinone對BACE的抑制與濃度正相關(guān)，抑制率隨濃度增加而迅速提高，對酶活抑制50%的濃度（IC50）為62.3微克/毫升（191微米）。在最大濃度為100微克/毫升時，抑制率達68.36%，由此可知，biruloquinone具有較強的BACE抑制活性。

圖1 Biruloquinone對BACE抑制作用曲線

3 結(jié)語

Biruloquinone具有較強的BACE抑制劑活性，在最大濃度為100微克/毫升時，清除率可達68.36%（IC50=62.3微克/毫升）。由此可見，biruloquinone具有一定的治療AD的能力，這種特性為將瘦柄紅石蕊的次生代謝產(chǎn)物biruloquinone開發(fā)成為多靶點的抗AD的天然藥物提供科學依據(jù)。

參考文獻

[1] Biruloquinone ， an Acetylcholinesterase Inhibitor Produced by Lichen-Forming Fungus Cladonia macilenta[J].Microbiol. Biotechnol，2013， 23（2）：161-166.

[2] 魏其艷，羅應(yīng)岡，張國林.菲醌的生物活性[J].天然產(chǎn)物研究與開發(fā)，2005，17（5）：665-668.

[3] Cai H， Wang Y， McCarthy D， et al. BACE1 is the major β-secretase for generation of Aβ peptides by neurons[J]. Nat Neurosci， 2001， 4（3）： 233-234.

[4] 周金武，程肖蕊，程軍平，等.BACE1抑制劑分子水平高通量篩選體系的建立[J].國際藥學研究雜志，2010，37（4）：302-309.

作者簡介：代歡歡，吉林農(nóng)業(yè)大學，碩士研究生，研究方向：菌物生態(tài)學。