活性过氧钒配合物对酪氨酸磷酸酶的抑制作用.PDFVIP

ISSN 058229879 生 物 化 学 与 生 物 物 理 学 报ACTA BIOCHIMICA et BIOPHYSICA SINICA 2000 , 32 (2) :133 - 138 CN 3121300/ Q 收稿日期 : 1999208216 　　接收日期 : 1999210215 国家自然科学基金重点项目资助 , No.; 国家自然科 学基金资助项目 , No.本文所用缩写如下 : BHPTPase (bovine heart phosphotyrosyl pro2 tein phosphatase) , 牛心酪氨酸磷酸酶 ; pNPP , 对硝基苯磷酸二钠 ; bpV (ox) , potassium bisperoxo (oxalato ) oxovanadate , K3 [ VO ( O2) 2 (ox) ]·2H2O ; bpV (bipy) , sodium bisperoxo (2 ,2′2bipyridine) oxovana2 date , Na[ VO (O2) 2 ( bipy) ]·5H2O ; bpV (phen) , potassium bisperoxo (1 ,102phenanthroline) oxovanadate , K[ VO (O2) 2 (phen) ]·3H2O ; bpV (pic ) , potassium bisperoxo ( picolinato ) oxovanadate , K2 [ VO ( O2 ) 2 (pic) ]·2H2O3 联系人 : Tel , 059222183046 ; Fax , 059222185408 ; e2mail , chenz @jingxian. xmu. edu. cn 活性过氧钒配合物对酪氨酸磷酸酶的抑制作用 周兴旺1 ,2 　陈 　忠1 3 　陈清西1 　叶剑良1 　黄培强1 　吴钦义1 ( 1厦门大学化学系 , 2生物系、教育部材料和生命过程分析科学开放实验室 , 厦门 361005 ) 摘要 　　为研究过氧钒配合物降血糖作用的构效关系规律和构效关系的分子机制 , 从牛心分离纯化了电泳纯的低 分子量牛心酪氨酸磷酸酶 (BHPTPase) 。合成并用51V NMR 和13 C NMR 以及 IR 等谱学表征了 4 种具有很强生物 活性的过氧钒配合物 K3 [ VO (O2) 2 (ox) ]·2H2O、Na[ VO (O2) 2 (bipy) ]·5H2O、K[ VO (O2) 2 (phen) ]·3H2O 和 K2 [ VO (O2) 2 (pic) ]·2H2O。4 种配合物对BHPTPase 都有极显著的抑制作用 , 抑制强度的 IC50分别为 0. 22 、0. 36 、0. 90 和 0. 28μmol/ L , 并根据实验结果讨论了过氧钒配合物的氧化能力和有机配体的空间位阻对构效关系的影响。 关键词 　　过氧钒配合物 ; 酪氨酸磷酸酶 ; 抑制作用 ; 构效关系 　　80 年代以前 , 金属钒主要作为工业催化剂来 研究 , 但此后的近 20 年 , 由于其类胰岛素作用的发 现以及在某些金属酶中的存在和功效 , 主要研究兴 趣已逐步转向药理和生物方面[1 ,2 ] 。近年来 , 发现 过氧钒配合物 (pV) [3 ,4 ]在体内外均有显著降血糖活 性 , 具有开发为新型口服降血糖药物的应用前景。 现已初步阐明过氧钒配合物在体内外降血糖效应的 作用机制是 : pV 主要通过抑制与胰岛素信号转导 相关的酪氨酸磷酸酶 ( PTPase) , 进而激活参与胰岛 素信号转导途径的一系列 PTPase , 引起降血糖效 应[5 ,6 ] 。但有关 pV 对 PTPase 抑制作用的结论大多 是通过一些间接的药理实验得到 , pV 对提纯的 PTPase 的直接抑制作用报道很少。直到 1997 年 , Huyer [7 ]等用生物质谱研究了通用的 pV (钒酸盐和 过氧化氢水溶液形成的过氧钒水合配合物) 与提纯 的重组人胎盘 PTPase 的相互作用 , 才证明了 pV 是 通过不可逆氧化 PTPase 活性中心 Cys 的巯基起作 用。然而过氧钒水合配合物在水溶液中是由多种钒 酸盐成分组成的不稳定混合物 , 难以在实际中应 用。另外 , 有关这类配合物的构效关系规律和构效 关系分子机制的研究至今仍是空白。为了指导这类 配合物的理性合成和结构改造工作 , 以适应临床应 用的要求。作者在利用51 V 等多核 NMR 技术对一 些含钒配合物在溶液中的行为进行了表征和研究的 基础上[8～10 ] , 拟结合生物活性测试开展过氧钒配 合物的构效关系规律及其分子机制的研究。本文首