引用本文:施婷婷, 贾立维, 董辉,等.黄豆黄素和黄豆黄苷抗癌作用机制差异分析[J]. 化学试剂, 2024, 46(12)：48-53.
背景介绍
文章亮点
1.首次系统地证明了黄豆黄素和黄豆黄苷抑制CYP1B1酶的不同效果，并借助结构分析和量子化学计算来解读它们的机制，揭示了黄豆黄素和黄豆黄苷在抗癌机制上的微妙而重要的差异；
2.两种异黄酮化合物的结构差异直接影响它们在体内的作用机制，为未来的靶向性抗癌药物设计提供了新的依据；
3.强化了CYP1B1作为治疗靶点的价值，支持了通过调控该酶活性来预防和治疗乳腺癌、宫颈癌的科学设想，为精准药物开发开辟了新途径。
内容介绍
1 实验部分
1.1 主要仪器与试剂
1.2 实验方法
1.2.1 重组人CYP1B1蛋白的催化活性
如1.2.1所述系统总体积200 μL，不同的是，预孵育后，向96孔板中加入不同浓度的黄豆黄素或黄豆黄苷，37℃下孵育20min后，然后立即加入20 µL（0.1 mmol/L）7-ER底物。
每组实验重复进行3次，所得3组数据均使用平均值和标准偏差计算、作图及比较结果。
2 结果与讨论
2.1 酶动力学研究和抑制潜力研究
以7-ER为底物，在无抑制剂的情况下测定酶催化反应的动力学参数，使用Origin软件，通过Michaelis-Menten模型计算出Vmax和Km分别为（17.040±0.383） μmol/（L·min·pmol）和0.138 μmol/L。
黄豆黄素和黄豆黄苷与CYP1B1蛋白分子的连接依赖于它们的氢键与共轭结构。AutoDock计算显示，黄豆黄素和黄豆黄素与CYP1B1的结合能分别为-9.4 kcal/mol和-8.8 kcal/mol。分子对接结果表明，黄豆黄素与蛋白在氨基酸HIS-227和ASP-333两处建立了两个氢键，键长分别为2.6和2.8 Å。
基于DFTB＋对化合物结构进行优化，并给出了各化合物的HOMO和LUMO能量值，黄豆黄素更易发生亲核反应，黄豆黄苷更易发生亲电反应。（图3）。
3 结论
本文探讨了黄豆黄素和黄豆黄苷的抗癌作用机制之一，通过体外酶实验发现，黄豆黄素和黄豆黄苷对CYP1B1的抑制活性相差46倍。本研究同时辅助了分子结构研究、量子化学计算研究、ADMET分析，探讨了两种异黄酮类化合物与CYP1B1酶蛋白结合的差异机制，并预测差异与化合物和蛋白连接的氨基酸、氢键位置、化合物的糖基化、电子云的变化有关。CYP1B1与乳腺癌、子宫内膜癌等癌症的发生密切相关，是多种癌症治疗期间的心脏应激源，且与炎症和癌基因的代谢激活有关。该研究揭示了异黄酮类化合物黄豆黄素和黄豆黄苷的抗癌作用机制之一，为未来药物的开发提供了理论基础。
