深海真菌来源的新型蒽醌-呫吨酮异源二聚体作为PI3K抑制剂的发现与机制研究

　　本研究从深海Epichloe真菌中分离获得新型异源二聚体化合物，通过分子对接、HTRF活性筛选和SPR验证等技术手段，首次发现化合物2对PI3KαWT和PI3KαH1047R具有显著抑制活性（IC50分别为2.00和3.42 μM），为开发新型PI3K抑制剂提供了先导化合物。

　　

在肿瘤靶向治疗领域，磷脂酰肌醇3-激酶（PI3K）信号通路异常激活与多种癌症的发生发展密切相关。然而现有PI3K抑制剂存在选择性差、耐药性等问题，迫切需要开发结构新颖、活性显著的新型抑制剂。深海微生物因其独特的生存环境，能够产生结构新颖的活性代谢产物，成为发现创新药物的重要资源。

本研究从深海来源的Epichloe sp. SCSIO 41042菌株的大米发酵产物中，分离得到两个新型呫吨酮-蒽醌异源二聚体（1和2）以及11个已知蒽醌类化合物（3-13）。值得注意的是，化合物1-5具有独特的双环[3.2.2]壬烷核心结构，该结构通过两个碳-碳单键（C–C linkages）连接形成。

研究人员采用光谱分析技术结合计算电子圆二色谱（ECD）确定了这些化合物的绝对构型。通过分子对接技术评估了蒽醌类化合物与PI3K的结合能力，筛选出具有潜在抑制活性的化合物。随后采用均相时间分辨荧光（HTRF）法进行PI3K抑制活性检测，并利用表面等离子共振（SPR）技术验证活性化合物与靶标的结合亲和力。

活性研究表明，化合物2对野生型PI3Kα^WT和突变型PI3Kα^H1047R均表现出显著抑制活性，半数抑制浓度（IC₅₀）分别为2.00 μM和3.42 μM。SPR分析进一步证实化合物2与PI3K具有中等结合亲和力，解离常数（K_D）为12.7 μM。

关键技术方法包括：1）采用色谱技术从深海真菌发酵产物中分离化合物；2）通过核磁共振（NMR）和高分辨质谱（HRESIMS）进行结构解析；3）运用计算电子圆二色谱（ECD）确定绝对构型；4）采用分子对接技术预测化合物与PI3K的结合模式；5）通过HTRF法和SPR技术进行活性验证和亲和力检测。

研究结果：

1. 1.

   化合物分离与结构鉴定

   从深海Epichloe sp. SCSIO 41042菌株的大米发酵产物中分离得到13个化合物，包括2个新型呫吨酮-蒽醌异源二聚体和11个已知蒽醌类化合物。通过光谱数据和ECD计算确定了新化合物的绝对构型。

2. 2.

   PI3K抑制活性筛选

   HTRF检测发现化合物2对PI3Kα^WT和PI3Kα^H1047R具有显著抑制活性，IC₅₀值分别为2.00 μM和3.42 μM，表现出优于其他化合物的抑制效果。

3. 3.

   结合亲和力验证

   SPR分析表明化合物2与PI3K具有特异性结合作用，K_D值为12.7 μM，证实了其作为PI3K抑制剂的潜在价值。

4. 4.

   构效关系分析

   通过对系列化合物的活性比较，发现异源二聚体结构中的特定官能团对PI3K抑制活性具有重要影响，为后续结构优化提供了方向。

本研究首次报道了深海真菌来源的呫吨酮-蒽醌异源二聚体作为新型PI3K抑制剂的发现，不仅丰富了天然产物的化学多样性，也为开发新型PI3K靶向抗肿瘤药物提供了先导化合物。化合物2对野生型和突变型PI3Kα均表现出显著抑制活性，显示出在克服PI3Kα突变引起的耐药性方面的潜在价值。该研究成果发表于《Fitoterapia》期刊，为从深海微生物资源中发现创新药物分子提供了重要参考。