Chem. Eur. J. :南海软体动物“西班牙舞娘”中罕见倍半萜分子的发掘、化学生态学及药理活性

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海洋生物血红六腮Hexabranchus sanguineus为软体动物门(Mollusca)腹足纲(Gastropoda)后鳃亚纲(Opisthobranchia)裸鳃目(Nudibranchia)软体动物。这些生物色泽艳丽、移动缓慢、泳姿优美又被称为“海洋蝴蝶”。由于其体表缺乏坚硬物理外壳保护,这些软体动物的进化、生存主要依赖于化学防御机制,即能从其食源生物如海绵、珊瑚等中摄取化学物质,并将这些化学物质积累、转化或直接作为“化学武器”以抵御食物链上游捕食者的猎杀。从后鳃亚纲软体动物中发现大量结构新颖复杂的次生代谢产物不仅为新药研发和“蓝色药库”构建提供丰富的物质基础,还可以从化学分子水平、角度揭示海洋无脊椎动物之间“捕食-被捕食”(Prey-Predator)的化学生态学关系。


近日,中国科学院上海药物研究所郭跃伟课题组继前期工作(Angew. Chem Int. Ed 2020;Nat. Prod. Rep. 2022;Chem. Eur J. 2023)的基础上,进一步开展了地对中国南海西瑁岛海域的软体动物血红六腮(西班牙舞娘)(Hexabranchus sanguineus)化学成分的深入发掘、化学生态学关系的探究和生物活性研究,取得了重要的科研创新性成果,再次呈现了我国南海软体动物的化学多样性特征。



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研究团队受前期实验结果的鼓舞,从西班牙舞娘中聚焦寻找具有化学防御特性的新倍半萜分子,并探索其可能的新药源价值。在本次研究中,研究团队从该软体动物中发现12个新颖的倍半萜化合物,包括一对六氢螺[茚-2,3'-吡咯烷]新骨架差向异构体。值得一提的是,基于波谱学分析和改良Mosher法修正了一对已知呋喃倍半萜的相对构型。本次研究共获得八种类型的倍半萜,其中七种类型是首次从西班牙舞娘中发现。尽管这些倍半萜结构上属于不同的类型,但是它们生源前体均为法呢基二磷酸(E,E-FPP)。据此,研究团队推测了七种类型倍半萜可能的生物合成途径及它们之间相互的化学生源关系。


郭跃伟课题组前期实验已揭示西班牙舞娘与同海域的棘头海绵Acanthella cavernosa(Chin. J. Chem. 2022, 40, 235)、海绵Chelonaplysilla sp.(Chem. Eur. J. 2023, 29, e202203858)之间的食物链关系。本次研究团队发现西班牙舞娘与Dysidea和Hulichondria属海绵之间亦存在可能的“捕食-被捕食”化学生态学关系。


在生物活性方面,gorgonane型含甲酰胺基倍半萜具有显著的细胞毒活性,展现良好的苗头化合物的潜力;此外,部分倍半萜具有抗菌活性。

文信息

Chemistry, Chemo-Ecology, and Biological Activities of Uncommon and Structurally Diverse Sesquiterpenoids from the Sanya Bay Nudibranch Hexabranchus sanguineus

Shou-Mao Shen, Prof. Ming-Zhi Su, Dan-Dan Yu, Prof. Hui Luo, Prof. Xu-Wen Li, Prof. Yue-Wei Guo

文章第一作者为沈寿茂博士,通讯作者为李序文和郭跃伟研究员


Chemistry – A European Journal 

DOI: 10.1002/chem.202300457




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