中药化学成分与肿瘤相关的生物靶分子的相互作用研究

本项目以流动注射进样-电喷雾多级串联质谱直接分析及超滤-液相色谱/质谱联用方法为主要研究手段，以与肿瘤细胞凋亡相关survivin基因片段及钙调蛋白作为生物靶分子，系统研究中药小分子与生物靶分子之间的非共价作用，探讨质谱分析条件对非共价复合物稳定性的影响，考察非共价复合物形成与否、结合常数、结合位点以及化学计量比与中药化学成分抗肿瘤活性、作用机理之间的相关性，揭示传统中药小分子抗肿瘤作用的物质基础和分子机制，揭示非共价复合物的气相特征和气-液两相之间性质的相关性，建立用于中药中抗肿瘤活性成分筛选的集筛选、分离、结构鉴定于一体的高效快速质谱分析平台。并利用体外细胞试验对所筛选的活性成分或活性组分进行生物学活性的验证，为中药抗肿瘤作用机理的研究及活性成分筛选提供有效的方法学。

利用ESI-MSn方法系统地对11种生物碱类，22种黄酮类和9种人参皂苷类中药化学成分单体与双链DNA的相互作用进行了研究，计算并比较了不同中药化学成分与双链DNA靶分子的相对结合强度，阐明了其构效关系，并根据质谱数据进一步推断了这些化学成分与DNA靶分子的作用方式。首次将强度衰减基质辅助激光解吸电离质谱法（Intensity-fading MALDI-MS）引入配体分子与蛋白质相互作用的研究中。利用该方法考察了钙调蛋白与中药生物碱成分之间的相互作用，并通过滴定实验和竞争反应，比较不同配体与钙调蛋白的相对结合强度。成功地建立了适合于复杂体系下双链DNA和CaM结合剂筛选的应用方法并系统地对中草药提取物中潜在的双链DNA结合剂和CaM结合剂进行了筛选，得到了30余种潜在的结合剂。基于前期筛选survivin启动子序列和CaM钙调素结合剂实验，我们研究观察了这些中药提取物对癌细胞的影响。该癌症细胞和存活素以及钙调蛋白含量相关。MTT数据显示，这些该提取物可诱导细胞周期阻滞和抑制HeLa细胞的增殖。统计分析表明，药物提取物对细胞增殖具有明显抑制作用。研究结果表明，一些活性成分可能是强有力的CaM拮抗剂或survivin抑制剂。