腺苷酸环化酶激活剂

TargetMol 明星分子——Forskolin

Forskolin货号T2939，别名 毛喉素，Coleonol， Colforsin，是从毛喉鞘蕊花中提取的一种二萜类天然产物，可作为 腺苷酸环化酶激活剂，增加 环磷酸腺苷（cyclic AMP 又称cAMP）水平。

图1 Forskolin分子结构式

作用机制

Forskolin 作为腺苷酸环化酶 直接、快速和可逆的 激活剂，可以增加细胞 cAMP 水平。细胞内的 cAMP 作为次信使，参与 细胞分化、增殖、代谢调节、炎症反应 等多个方面的生理过程。cAMP 目前已知的信号通路主要通过激活蛋白激酶A（protein kinase A，PKA）来传递信号，cAMP 分子能够与 PKA 的亚单位中的两个 cAMP结合域结合，并释放出 PKA 的两个亚基，使其活化并磷酸化下游的靶蛋白。此外，cAMP 信号通路还包括膜受体（离子通道）、Epac 等。cAMP 信号通路在维持正常的 生理机能、生长发育过程、代谢调节、炎症反应 等方面起着重要的作用^[1]。　

图2 cAMP信号通路通路图（离子通道、Epac 和 PKA）

应用方向

天然毛喉素主要是从植物 Coleus forskohlii 根部的组织中提取，具有显著的药用价值，已知在 抗癌、抗病毒、抗哮喘、抗高血压和心脏强化 等方面有较好的药理活性^[2]。其作为 cAMP 激活剂，已被用作揭示 cAMP 在各种器官的广泛细胞事件中有价值的工具，有望为人们提供更多的治疗疾病的靶点。

心血管系统 中，cAMP 信号通路的作用可以调节心脏收缩和舒张等过程；
神经系统 中，cAMP 信号通路的激活可以促进神经元的突触传递、增强记忆形成；
糖尿病和肥胖等代谢相关疾病 中，cAMP 信号通路的调节作用与胰岛素的分泌和能量代谢等有关。
cAMP 信号通路对 免疫系统的调节 也非常重要。在 T 细胞上，cAMP 信号通路的激活抑制了细胞的活化，从而发挥免疫耐受作用；在巨噬细胞上，cAMP 信号通路的激活抑制了 NO 的产生，从而起到抗炎作用。

图3 二萜类天然产物-毛喉素

产品编号：T2939

▲点击前往官网下单

更多规格，欢迎来询~

文献精选

文章标题：Upside-Down Preference in the Forskolin-Induced In Vitro Differentiation of 50B11 Sensory Neurons: A Morphological Investigation by Label-Free Non-Linear Microscopy

▲ 点击图片跳转原文

研究概览：本文研究了毛喉素诱导的50B11感觉神经元体外分化的颠倒偏好^[3]。在这项研究中，研究团队使用毛喉素分化的大鼠永生化背根神经节感觉神经元细胞系50B11作为 伤害性感觉神经元的模型，并在玻璃基板上观察其生长。

图4 Forskolin分化的神经元细胞系 50B11

文章标题：Forskolin alleviates cisplatin-induced acute renal toxicity in rats

▲ 点击图片跳转原文

研究概览：本文主要研究 毛喉素在顺铂诱导的大鼠急性肾毒性模型中的肾保护作用，并探讨其可能的机制，此外，用不同浓度的顺铂/ 毛喉素研究 HCT116癌细胞系、PC3癌细胞系、Hela癌细胞系和 HepG2 癌细胞系的细胞毒性作用^[4]。

文中使用毛喉素用作治疗肾毒性药物给予实验大鼠；并将毛喉素和顺铂联合使用研究对癌细胞毒性作用。

图5 毛喉素在顺铂诱导的大鼠肾毒性模型中的肾保护作用

图5 不同浓度的顺铂和/或毛喉素对癌细胞系的细胞毒性作用

文章标题：Synthesis of intramolecular cross-coupling analogues of forskolin

▲ 点击图片跳转原文

研究概览：本文研究毛喉素分子内交叉偶联类似物的合成，文章研究团队用醋酸钯处理后，毛喉素进行分子内交叉偶联反应，生成新型环烯烃醚2。在相同条件下，以毛喉素3a-3d 的1-OH酯衍生物制备了一系列毛喉素酯类似物4a-4d。在钯催化剂存在下用芳基碘化物处理环烯烃醚 2 以立体选择性方式获得 Z-异构体芳基化产物 5a-5e^[5]。

本文以毛喉素为底物进行了一系列的药化实验。

图7 毛喉素的一系列类似物的合成

参考文献：

[1] Zhao B, Du F, Xu P, Shu C, Sankaran B, Bell SL, Liu M, Lei Y, Gao X, Fu X, Zhu F, Liu Y, Laganowsky A, Zheng X, Ji JY, West AP, Watson RO, Li P. A conserved PLPLRT/SD motif of STING mediates the recruitment and activation of TBK1. Nature. 2019 May;569(7758):718-722. doi: 10.1038/s41586-019-1228-x. Epub 2019 May 22. PMID: 31118511; PMCID: PMC6596994.

[2] Zhang Z, Zhou H, Ouyang X, et al. Multifaceted functions of STING in human health and disease: from molecular mechanism to targeted strategy. Signal Transduct Target Ther. 2022;7(1):394. Published 2022 Dec 23. doi:10.1038/s41392-022-01252-z

[3] Xie W, Patel DJ. Structure-based mechanisms of 2'3'-cGAMP intercellular transport in the cGAS-STING immune pathway. Trends Immunol. 2023;44(6):450-467. doi:10.1016/j.it.2023.04.006

[4] Xie W, Lama L, Yang X, et al. Arabinose- and xylose-modified analogs of 2',3'-cGAMP act as STING agonists. Cell Chem Biol. 2023;30(11):1366-1376.e7. doi:10.1016/j.chembiol.2023.07.002

[5] Zhu Q, Hu H, Liu H, Shen H, Yan Z, Gao L. A synthetic STING agonist inhibits the replication of human parainfluenza virus 3 and rhinovirus 16 through distinct mechanisms. Antiviral Res. 2020;183:104933. doi:10.1016/j.antiviral.2020.104933

[6]Carozza JA, Böhnert V, Nguyen KC, et al. Extracellular cGAMP is a cancer cell-produced immunotransmitter involved in radiation-induced anti-cancer immunity. Nat Cancer. 2020;1(2):184-196. doi:10.1038/s43018-020-0028-4