長生信息報

您所在位置:首頁 > 長生信息報 > 正文

基因工程變煙草為抗癌“斗士”

文章作者:www.utbltn.icu發布時間:2019-09-24瀏覽次數:1991

喜馬拉雅盾是有效的抗癌藥物依托泊苷的原始來源。圖片來源:Ashley Cooper

合成生物學研究現在取得了另一項勝利。研究人員于9月10日報告說,他們設法建立了一個普通的實驗室工廠來生產一種強效化療藥物的原料,這種藥物最初是從瀕臨滅絕的喜馬拉雅植物中提取的。研究人員指出,這一新結果將確保充足的抗癌藥物供應,并使化學家更容易設計出更安全,更有效的化合物。

人類一直使用植物作為重要的藥物來源。即使是現代制藥公司也有大約一半的新藥來自植物。但是,如果一些植物生長得非常緩慢或瀕臨滅絕,就像喜馬拉雅盾一樣,那么問題就更難了。

這種短葉狀植物是葉毒素的原始來源(一種細胞毒性化合物,是抗癌藥物依托泊苷的起點)。自1983年以來,依托泊苷已在美國醫藥市場上銷售,用于治療從淋巴瘤到肺癌的各種不同癌癥。今天,草毒素主要是從更常見的美國盾葉蝎中提取的。但是這種植物也生長得非常緩慢,因此只能生產少量的化合物。

大量的針葉毒素被用來保護那些貪吃的人。為實現這一目標,植物采用逐步的方法來合成其化學防御系統。然而,由于科學家還沒有弄清楚這種化合物的合成途徑,沒有人確切知道哪些基因參與了化合物分子的合成。

研究人員只知道葉子毒素并不總是出現在植物中。負責這項新研究的加利福尼亞州帕洛阿爾托斯坦福大學的化學工程師伊麗莎白薩特利說:“如果葉子受傷,植物只會合成這種化合物。”

Sattely和她的研究生Warren Lau得出結論,構建topocytotoxin的蛋白質只有在植物對傷害作出反應時才能自我合成。因此他們通過在健康的喜馬拉雅盾牌的葉子上刺穿一些小洞來創建一個商業苗圃。研究人員觀察了在穿刺前后受損組織周圍出現的新蛋白質。研究人員共發現了31種蛋白質,并根據其可能的功能對其進行了分類。

通過關注已知能夠進行正確化學反應的四類蛋白質,研究人員縮小了可能參與毒素合成的候選酶的范圍。接下來,研究人員將每種酶的基因拼接到已知能夠感染本塞姆氏煙草的細菌中。本篤會是煙草的快速增長的親戚,經常被植物生物學家使用。使用一種“實驗室小鼠”。

這種細菌很容易感染本塞姆氏煙草并將其基因嵌入植物組織中。 Sattely和Lau已經相繼嵌入了大量與酶相關的基因組合,據信這些組合可以提供研究人員想要的化合物。正如研究人員在9月10日在線版《科學》報道的那樣,他們最終偶然發現了10種酶,這些酶允許植物合成一種所謂的( - ) - 4'-去甲表鬼臼毒素分子。這是依托泊苷的直接前體。

英國諾里奇John Innes中心的生物化學家Sarah O'Connor說:“這是一項非常好的研究工作。”最終,這項新研究將為制藥公司提供穩定和充足的抗癌藥物供應。供應,并希望找到更多類似的化合物。

蓝海赚钱