斯塔尿丁(Staurosporine)具有广泛的生物活性,从抗真菌到抗高血压。这些多样的生物活性引起了广泛的研究兴趣,并促成了抗癌治疗潜力的发现。其主要的生物活性是通过预防ATP与激酶结合来抑制蛋白激酶。具体而言,斯塔尿丁对激酶上的ATP结合位点具有更强的亲和力。
应用作为一种典型的ATP竞争性激酶抑制剂,斯塔尿丁能够以高亲和力结合多种激酶,但选择性很低。激酶袋结构分析表明,在与斯塔尿丁相对位置保守的主要链原子有助于其杂乱分布。
结构特性斯塔尿丁(staurosporine, sta)是一种天然产物,具有较好的药理学和生物活性。该化合物于1997年由Omura首次从土壤放线菌中分离得到,并被证明为强PKC抑制剂(IC50=2.7 nM),主要作用于细胞信号转导通路中的各种激酶、拓扑异构酶以及细胞周期调控因子。
生产与提取斯塔尿丁是米哚妥林的关键中间体,其生产工艺直接影响生产成本和质量。提取方法包括发酵完成后,将培养基pH值调整至10,并用正丁酸乙酯进行提取;加入盐酸水溶液后,产品转移到水相中;再调节pH值至10并使用乙酸乙酯萃取,浓缩得到褐色凝胶状物质;最后通过乙醚洗涤去除脂肪,并利用硅胶层析分离。洗脱剂为氯仿-甲醇混合液,并采用薄层层析进行控制、浓缩和干燥后即可获得纯品,其纯度高达99%以上。
生物活性斯塔尿丁是一种有效的PKC抑制剂,在无细胞试验中对PKCα、γ和η具有高度选择性(IC50分别为2 nM、5 nM 和 4 nM),但对PKCδ和ε的作用较弱,分别表现为20 nM和73 nM;同时对其他激酶如PKA、PKG、S6K、CaMKII等也显示出抑制活性。它在体外研究中还能够诱导HeLa S3细胞凋亡(IC50为4 nM),并对多种蛋白激酶具有抑制作用,包括但不限于PKA、磷酸激酶、S6激酶和肌球蛋白轻链激酶(MLCK)等。
靶点斯塔尿丁在无细胞试验中表现出对HeLa S3细胞的强大抑制作用,IC50为4 nM。它还抑制了多种其他蛋白激酶如PKA、PKG等,并诱导PC12细胞90%以上的凋亡;这种效应可通过过表达Bcl-2、zVAD-fmk或使用cycloheximide和actinomycin D处理而被部分或完全抑制。此外,斯塔尿丁还能激活传统线粒体凋亡通路和一种新型内在凋亡通路。
体内研究在局部缺血模型中,用斯塔尿丁(0.1-10 ng)预处理可防止神经元损伤,这表明PKC参与了CA锥体细胞的死亡过程。