천연 제품은 신약 및 치료제 개발을 위한 유망한 출발점을 나타냅니다. 그러나, 높은 화학 다양성으로 인해, 식물에서 새로운 치료 화합물을 찾는 것은 도전적이고 시간이 많이 소요되는 작업입니다. 우리는 식물 추출물과 분획에서 항균 및 항바이오필름 분자를 식별하는 단순화된 접근법을 설명합니다.
이 콘텐츠를 보려면 JoVE 구독이 필요합니다. 로그인하거나 오늘 무료 평가판을 시작하세요.
방법 논문
식물의 추출물과 분획에서 새로운 항균 및 항바이오필름 분자를 식별하여 치과 용 충치를 방지하기 위한 체계적인 접근법
* These authors contributed equally
이 논문에서
요약
초록
천연 제품은 구조적으로 다른 물질을 제공하며 무수한 생물학적 활동을 제공합니다. 그러나, 식물에서 활성 화합물의 식별 및 격리는 복잡한 식물 매트릭스와 시간이 많이 소요되는 격리 및 식별 절차 때문에 도전적입니다. 따라서, 잠재적으로 활성 분자의 격리 및 식별을 포함하여 식물에서 천연 화합물을 선별하기 위한 단계적 접근법이 제시된다. 식물 재료의 수집을 포함한다; 원유 추출물의 준비 및 분별; 크로마토그래피 및 분광법(UHPLC-DAD-HRMS 및 NMR) 분석 및 화합물 식별을 위한 접근법; 생체 분석 (항균 및 항바이오필름 활동; 타액 펠리클 및 초기 글루칸 매트릭스에 대한 세균 "접착 강도"가 선택된 치료법으로 치료됨); 데이터 분석. 이 모델은 간단하고 재현 가능하며 여러 화합물, 농도 및 치료 단계의 고처리량 스크리닝을 일관되게 제어할 수 있습니다. 얻어진 데이터는 미생물 세포 및 생물막에 있는 특정 표적으로 분자를 모델링하는 가장 능동적인 추출물 및/또는 분수, 분자의 격리를 가진 제형을 포함하여 미래 연구 결과를 위한 기초를 제공합니다. 예를 들어, 카리오겐 생물막을 제어하는 한 가지 표적은 세포외 매트릭스의 글루칸을 합성하는 연쇄상 구균 뮤탄의 활성을 억제하는 것이다. 그 효소의 억제는 생물막 축적을 방지, 그것의 독성을 감소.
서론
사회에서 사용되는 의학의 초기 모델은 천연 제품 (NP)을 기반으로했다. 그 이후로, 인간은 약물1로변환 될 수있는 자연에서 새로운 화학 물질을 찾고있다. 이 검색은 윤리학적 스크리닝1,2,3에대한 기술과 방법의 지속적인 개선을 일으켰다. NPs는 대체 또는 보조 요법을 개발하는 데 유용한 광범위한 생물학적 활동과 함께 구조적으로 다양한 물질의 풍부한 공급원을 제공합니다. 그러나, 내재된 복잡한 식물 매트릭스는 활성 화합물의 격리 및 식별을 도전적이고 시간이 많이 소요되는 작업4로만든다.
NPs 기반 약물 또는 제형은 치과 충치4를포함하여 경구에 영향을 미치는 여러 조건을 예방 및/또는 치료하는 데 사용될 수 있다. 전 세계적으로 가장 널리 퍼진 만성 질환 중 하나인 치과용 충치는 미생물 대사로부터 유래된 유기산에 의한 탈염을 유발하는 치아 표면에 형성된 설탕이 풍부한 식단과 미생물 생물막(치피플라)의 상호작용으로부터 유래하며, 치료하지 않으면 치아 ....
액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.
프로토콜
1. 식물 재료의 수집
- 식물 재료
- 수집이 이루어지는 국가의 유전 유산에 대한 액세스를 규제하는 전자 플랫폼에서 식물 재료에 대한 액세스를 기록합니다. 예를 들어, 브라질에서는 유전 유산 및 관련 전통 지식 관리를 위한 국가 시스템에 등록 - SisGen (웹 사이트 https://sisgen.gov.br/paginas/login.aspx).
- 관심있는 식물 재료의 샘플을 수집합니다 (예 : 잎, 줄기, 뿌리, 꽃, 과일). 생식 또는 식물 단계 중에 재료가 수집되었는지 등록하십시오.
- 수집 매개 변수(날짜, 지리 참조, 연평균 온도 및 평균 습도 백분율)를 기록합니다.
- 샘플을 정확하게 식별하고 분류학자는 진위를 확인해야 합니다.
- 플랜트 샘플 안정화 및 저장
- 개별 비닐 봉지에 식물 장기를 분리하거나 수집 직후 플라스크.
- (i) 액체 질소에서 즉시 동결, (ii) 순환 공기 오븐에서 탈수(40°C), 또는 (iii) 동결 건조시 류생술반응에 의해 잠재적 인 효소 반응을 비활성화하여 리소필화에 의한 시료를 동결한다.
- 안정화된 재료를 실온 또는 냉동고에 보관하여 사용할 때까지 보관하십시오(-20 또는 -80°C, 저장 ....
액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.
결과
우리는 가능한 새로운 항 충치 요법에 대한 잠재적으로 활성 분자를 식별하기 위해 식물 추출물과 분획의 생물학적 활성을 선별하는 체계적인 접근 방식을 사용하는 예를 제공합니다 : 연쇄상 구균 뮤탄과 칸디다 알비칸스13에대한 뚜렷한 브라질 생물군계에서 카카리아 실베스트리스 추출물의 항균 및 항바이오필름 활동.
배경
자당과 전분이 풍부한 특정 경구 미생물-숙주 요인-식단 간의 복잡한 상호 작용은 병원성 생물막의 형성을 조절하고30,31의카리오겐 공정을 개시할 수 있다. S. 뮤탄은 외장성 및 산성 성외(31)외에 외극성 합성을 담당하는 Gtfs를 생산하기 때문에 치과 충치의 발달과 관련된 생물막의 .......
액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.
토론
천연 원유 추출물과 관련된 주요 과제는 복잡한 구성과 고전적인 바이오 유도 격리 연구의 부적절성으로 구성됩니다. 이 과정은 느리지만 효과적이며 NP 연구에서 주요 연구 결과를 초래했습니다. 합리화하려면 우선 순위 지정 중심의 연구가 합리화될 필요가 있습니다. 따라서, 격리 전에 CE 및 복제의 분석을 위한 현대 화학 프로파일링 접근법의 사용은 연구된 물질을 특성화하는 것이 중요하며, 이미 기술된 생물학적 활성2,15를가진 알려진 화합물의 재분리를 방지하는 데 특히 유용하다. 게다가, 다차원 데이터의 수집은 관찰된 생물학 활동에 책임 있는 잠재적인 명중 후보를 찾아서 추가 다변량 데이터 분석을 능력을 발휘하기 위하여 필요합니다. 따라서, 연구원은 이러한 잠재적 인 후보자의 고립 (대규모)에 초점을 맞출 수 있습니다.
여기서, 우리는 식물 추출물 및 분획에서 활성 화합물의 생체 .......
액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.
공개 사항
이해 상충이 선언되지 않았습니다.
감사의 글
우리는 Núcleo de Bioensaios, Biossíntese e Ecofisiologia de Produtos Naturais (NuBBE) UNESP의 화학 연구소의, 아라라쿠라 / SP에 식물 재료 제조를위한 실험실을 제공하는 것에 감사드립니다. 우리는 또한 치과 재료 및 보조동학과의 응용 미생물학 실험실, UNESP, 아라라 쿼라 / SP에 감사드립니다. 이 연구는 상파울루 연구 재단 (FAPESP #2013/07600-3 AJC)과 장학금 플러스 오버 헤드 펀드 (FAPESP #2017/07408-6 및 FAPESP #2019/23175-7 SMR; #2011/21440-3 및 #2012/21921-4PB)의 연구 보조금에 의해 지원되었습니다. FAPESP와 관련하여 국립 과학 기술 개발 위원회는 추가 지원을 제공 (INCT CNPq #465637/2014-0 및 FAPESP #2014/50926-0 AJC에).
....액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.
재료
| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| 96웰 마이크로플레이트 | Kasvi | 편평한 바닥 | |
| 활성화된 탄소 | LABSYNTH | 청소 및 또는 분별 단계 | |
| 분석적인 선반 | Ika LabortechniK | 모형 A11 기본적인 | |
| 혈액 한천 판 | Laborclin | ||
| 크로마토그래피 란 C18 | Phenomenex Kinetex | 150 × 2.1 mm, 2.6 &마이크로; m, 100Â | |
| 디메틸 설폭사이드 | 시그마-알드리치 | 차량 솔루션 | |
| ELISA 플레이트 리더 바이오 | 크롬 Ez | ||
| 에탄올 | J. T. 베이커 | 추출 및 분별 단계 및 이동상 조성 | |
| 에탄올 | 시그마-알드리치 | 차량 솔루션 | |
| 에틸 아세테이트 | J. T. 베이커 | 분획 단계 | |
| GraphPad 소프트웨어 | 라 Jolla | GraphPad Prism7 | |
| Hexane | J. T. Baker | 분획 단계 | |
| 인큐베이터 | Thermo Scientific | ||
| Isopropanol | J. T. Baker | 추출 단계 | |
| 동결 건조기 (동결 건조기) | Savant | Modulyo | |
| Nylon Millipore | LAC | 0.22 µ m x 13 mm | |
| 오비탈 쉐이커 | 퀴미스 | 모델 G816 M20 | |
| 폴리아미드 고체 추출 카트리지 | Macherey-Nagel | 클린 업 및/또는 분별 단계 | |
| 실리카 겔 | Merck | 40– 63 &뮤; 남, 60 &아서크; | |
| 염화나트륨 (NaCl) | Synth | 0,89% in water | |
| 고체상 추출 카트리지 (SPE) | Macherey-Nagel | 클린업 및/또는 분별 단계 | |
| 트립톤, | Difco | ||
| UHPLC-DAD | Dionex | Ultimate 3000 RS | |
| 초음파 수조 | UNIQUE | 모델 USC 2800 | |
| 효모 추출물 | 디프코 |
참고문헌
- Newman, D. J., Cragg, G. M. Natural Products as Sources of New Drugs over the Nearly Four Decades from 01/1981 to 09/2019. Journal of Natural Products. 83 (3), 770-803 (2020).
- Wolfender, J. L., Litaudon, M., Touboul, D., Queiroz, E. F.
액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.
재인쇄 및 허가
