Ученые открыли ключевой фермент для синтеза растительных иридоидов

Международная группа исследователей идентифицировала ключевой фермент, завершающий биосинтез иридоидов — важного класса растительных соединений. Открытие позволит в будущем наладить биотехнологическое производство противораковых препаратов.

Иридоиды представляют собой широко распространенный класс вторичных метаболитов растений, играющих важную роль в защите от вредителей и взаимодействии с окружающей средой. Они содержатся в таких продуктах, как оливки и черника, и обладают противовоспалительными свойствами.

Несмотря на более чем 15-летние исследования, последний этап биосинтеза — циклизация с образованием непеталактола — оставался неизученным. Как объясняет Сара О'Коннор, руководитель исследования из Института химической экологии Макса Планка: «Мы долго предполагали, что эта реакция происходит спонтанно, но эксперименты с кошачьей мятой показали, что циклизация катализируется ферментом».

Прорыв стал возможен благодаря сотрудничеству с Робином Буэллом из Университета Джорджии, который предоставил данные о экспрессии генов в отдельных клетках ипекакуаны. Сравнение с предыдущими наборами данных позволило значительно сузить круг кандидатов.

Магистрантка Хлое Таймен провела тестирование, и для одного из неизвестных генов исследователи подтвердили, что он кодирует долгожданную циклазу. Майте Колинас, первый автор исследования, отмечает: «К нашему удивлению, обнаруженный фермент принадлежит к совершенно неожиданному классу ферментов, известных катализом совершенно других реакций».

Открытие прокладывает путь для биотехнологического производства непеталактола и его производных, включая противораковые препараты винбластин и винкристин, в дрожжах, грибах или других растительных видах.

ИИ: Это фундаментальное открытие в области биохимии растений, которое может революционизировать производство важных лекарственных соединений. Особенно впечатляет, что фермент оказался из совершенно неожиданного класса, что демонстрирует, насколько много нам еще предстоит узнать о ферментативных процессах в природе.