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原創(chuàng) 陳素萍 中國科學(xué)院昆明植物研究所

橙黃香茶菜（Isodon aurantiacus Y.P. Chen & C.L. Xiang）系唇形科（Lamiaceae）香茶菜屬植物，該物種由中國科學(xué)院昆明植物研究所向春雷研究團(tuán)隊(duì)于2017年首次描述并發(fā)表為新種，種加詞“aurantiacus”源于其葉片表面遍布的橙黃色腺體，這一特征也是其重要分類學(xué)依據(jù)。鑒于該植物次生代謝產(chǎn)物研究尚屬空白，中國科學(xué)院昆明植物研究所普諾·白瑪?shù)ぴ鰧ｎ}組首次系統(tǒng)開展了其次生代謝產(chǎn)物的研究，成功分離獲得了結(jié)構(gòu)新穎的雜二萜類化合物Aurantiacin A（圖1）。該分子的化學(xué)結(jié)構(gòu)由三部分組成：H-9取向翻轉(zhuǎn)的首個(gè)對(duì)映-貝殼杉烷型二萜、L-抗壞血酸衍生物和丁香酸，其多手性中心與連續(xù)季碳原子的結(jié)構(gòu)特征使得立體構(gòu)型確證極具挑戰(zhàn)。

研究團(tuán)隊(duì)首先通過浮動(dòng)手性距離幾何計(jì)算（Floating Chirality Distance Geometry Calculations）確證了其二萜生源前體Aurantiacin B（及類似物Aurantiacins C和D）中H-9取向翻轉(zhuǎn)的獨(dú)特結(jié)構(gòu)單元；隨后，通過7步化學(xué)反應(yīng)將三個(gè)生源模塊進(jìn)行組裝，實(shí)現(xiàn)了Aurantiacin A的仿生合成（圖2）；最后，借助量子化學(xué)計(jì)算確定了反應(yīng)過程中新生成手性中心的立體構(gòu)型，實(shí)現(xiàn)了Aurantiacin A的全結(jié)構(gòu)解析。藥理學(xué)研究表明，Aurantiacin A能顯著促進(jìn)溶酶體生物發(fā)生，且其作用機(jī)制不依賴mTOR和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激等通路，提示可能通過一種新穎的機(jī)制來調(diào)控溶酶體的生物發(fā)生。該研究為開發(fā)維持溶酶體穩(wěn)態(tài)的新型衍生物提供了創(chuàng)新結(jié)構(gòu)模板，并揭示了未被認(rèn)知的新植物資源在新穎活性天然產(chǎn)物發(fā)現(xiàn)中具有巨大潛力。

圖1橙黃香茶菜中發(fā)現(xiàn)的新穎雜二萜Aurantiacin A

圖2 Aurantiacin A的仿生合成

圖3 文章封面

相關(guān)研究成果以Discovery and semisynthesis of Aurantiacin A: a unique ascorbylated 9-epi-ent-kaurane diterpenoid from the untapped plant Isodon aurantiacus為題，在有機(jī)化學(xué)權(quán)威期刊Organic Letters上以Supplementary Cover Article（圖3）形式發(fā)表。陳素萍博士研究生和胡坤副研究員為論文共同第一作者，普諾·白瑪?shù)ぴ鲅芯繂T及丁驍副研究員為論文通訊作者。該工作得到了國家杰出青年科學(xué)基金、NSFC區(qū)域創(chuàng)新與發(fā)展聯(lián)合基金、云南省基礎(chǔ)研究重大項(xiàng)目、CAS“西部之光”計(jì)劃和CAS創(chuàng)新交叉團(tuán)隊(duì)、CAS青年創(chuàng)新促進(jìn)會(huì)、云南省科技人才與平臺(tái)計(jì)劃的資助。

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文：陳素萍