紅松松塔抗肝癌活性多糖PKP-Ⅱa一級結構的研究

《紅松松塔抗肝癌活性多糖PKP-Ⅱa一級結構的研究》是依託哈爾濱工業大學，由楊鑫擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：紅松松塔抗肝癌活性多糖PKP-Ⅱa一級結構的研究
• 依託單位：哈爾濱工業大學
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：楊鑫

項目摘要

松塔(pine cone)系松屬植物的球果，其水溶性多糖具有抗腫瘤、抑菌等生物活性，但決定松塔多糖功能的一級結構尚不清楚，這大大制約了松塔多糖生物活性、理化性質等基礎性的研究。申請者前期研究發現：紅松松塔粗多糖脫蛋白、脫色後，經纖維素層析和凝膠色譜分離得到的松塔多糖PKP-Ⅱa具有明顯的抗肝癌活性，並由阿拉伯糖、甘露糖、葡萄糖和半乳糖組成的一種還原性多糖，分子量65000 D。本課題在此基礎上，利用特異性糖苷酶切技術結合紅外光譜、高場及超導核磁、氣相色譜-質譜聯用等現代儀器分析手段，系統研究紅松松塔多糖PKP-Ⅱa的一級結構，從而獲得四種單糖間的排列順序、相鄰糖基的連線方式、糖的端基構型以及糖鏈有無分支、分支位點等結構信息，為抗肝癌藥物的研發及紅松松塔的資源利用提供科學依據。本項目選題具有創新意義，研究成果將對我國多糖資源產業化開發套用以及多糖研究領域學術水平的提高具有重要意義。

結題摘要

本研究以林產廢棄物-松塔為研究對象，開展松塔中水溶性多糖的基礎性研究。採用化學法和層析法，從紅松松塔水提物中共分離得到五個新的單一多糖組分，命名為PKP-IIa, PKP-E-1-1, -1-2, -2-1和-2-2。運用化學法、色譜法、光譜法及核磁共振波譜技術對這五個單一多糖組分的純度、單糖組成、糖苷鍵類型、連線方式等結構信息進行表征。同時對這五種多糖的抗氧化活性及PKP-IIa誘導肝癌細胞凋亡機理進行了研究。研究結果顯示：（1）PKP-IIa 由L-阿拉伯糖，D-甘露糖，D-葡萄糖和D-半乳糖四種單糖組成，高碘酸氧化-Smith降解結果表明PKP-IIa中主要存在1→2或1→2,6或1→4或1→4,6位連線的糖苷鍵，1H NMR和13C NMR譜圖表明該多糖組分包含α-和β-兩種糖苷鍵類型，含有三種異頭碳類型，推斷為→4)-α-D-GalpA-(1→、→6)-α-D-Galp-(1→和→4)-α-D-Glcp-(1→；（2）PKP-E-1-1, -1-2, -2-1和-2-2這四種多糖主要由L-鼠李糖、L-阿拉伯糖、D-甘露糖、D-葡萄糖和D-半乳糖五種單糖組成，均為α-吡喃糖，不含核酸和蛋白質，不具有三股螺旋結構，含有一定的-O-連線，主要由1→6或1→糖苷鍵連結，根據一維和二維核磁共振波譜技術推斷四種多糖可能存在的糖苷鍵類型有α-L-Ara-(1→、→2,6)-β-D-Man-(1→、→4)-β-D-Glcp-(1→和→6)-α-D-GalpA-(1→；（3）PKP-IIa作用人肝癌細胞HepG2後，凋亡相關蛋白bax和Rb蛋白的表達為上調，能引起人肝癌細胞HepG2 中DNA的合成能力下降，從而誘導人肝癌細胞的凋亡，抑制肝癌細胞的增殖；（4）五個單一多糖均具有較好的羥基自由基和ABTS自由基清除能力。上述工作系統研究了松塔活性多糖的化學結構和生物活性，為松塔的開發利用、變廢為寶提供了科學依據。目前，發表學術論文10篇，其中SCI收錄3篇，申請專利3項，培養碩士生5人，已畢業4人。