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原創(chuàng) 陳素萍 中國科學院昆明植物研究所

橙黃香茶菜（Isodon aurantiacus Y.P. Chen & C.L. Xiang）系唇形科（Lamiaceae）香茶菜屬植物，該物種由中國科學院昆明植物研究所向春雷研究團隊于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）。該分子的化學結(jié)構(gòu)由三部分組成：H-9取向翻轉(zhuǎn)的首個對映-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)。

研究團隊首先通過浮動手性距離幾何計算（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)的獨特結(jié)構(gòu)單元；隨后，通過7步化學反應將三個生源模塊進行組裝，實現(xiàn)了Aurantiacin A的仿生合成（圖2）；最后，借助量子化學計算確定了反應過程中新生成手性中心的立體構(gòu)型，實現(xiàn)了Aurantiacin A的全結(jié)構(gòu)解析。藥理學研究表明，Aurantiacin A能顯著促進溶酶體生物發(fā)生，且其作用機制不依賴mTOR和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應激等通路，提示可能通過一種新穎的機制來調(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，在有機化學權(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基金、NSFC區(qū)域創(chuàng)新與發(fā)展聯(lián)合基金、云南省基礎研究重大項目、CAS“西部之光”計劃和CAS創(chuàng)新交叉團隊、CAS青年創(chuàng)新促進會、云南省科技人才與平臺計劃的資助。

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文：陳素萍