Ученые раскрыли механизм создания растениями редкого противоракового соединения

Исследователи из Университета Британской Колумбии в Оканагане (UBC Okanagan) раскрыли молекулярный процесс, с помощью которого растения создают миртафиллин — редкое природное соединение, обладающее потенциалом для борьбы с раком.

Миртафиллин относится к уникальному классу растительных химических веществ, известных как спирооксиндольные алкалоиды. Эти молекулы отличаются необычной скрученной кольцевой структурой и мощными биологическими эффектами, включая противовоспалительную и противоопухолевую активность. Несмотря на многолетние исследования, точные молекулярные шаги, используемые растениями для их производства, оставались неизвестными.

Прорыв начался в 2023 году, когда команда доктора Ту-Туи Данг из UBC Okanagan идентифицировала первый известный растительный фермент, способный скручивать молекулу в характерную спиро-форму. Основываясь на этом открытии, аспирант Туан-Ань Нгуен возглавил новое исследование, которое выявило два критически важных фермента, участвующих в производстве миртафиллина. Один фермент организует молекулу в правильную трехмерную структуру, а второй превращает ее непосредственно в миртафиллин.

«Это похоже на поиск недостающих звеньев в сборочной линии, — говорит доктор Данг. — Это отвечает на давний вопрос о том, как природа создает эти сложные молекулы, и дает нам новый способ воспроизвести этот процесс».

Многие перспективные природные соединения встречаются в растениях лишь в крошечных количествах, что делает их сложными и дорогими для воспроизведения в лабораториях. Миртафиллин — одно из таких редких веществ. Он существует только в следовых количествах в тропических деревьях, таких как митрагина (кратом) и ункария (кошачий коготь), которые являются представителями семейства кофейных.

«Благодаря этому открытию у нас есть подход «зеленой химии» для доступа к соединениям с огромной фармацевтической ценностью, — отмечает Нгуен. — Это результат исследовательской среды UBC Okanagan, где студенты и преподаватели тесно сотрудничают для решения проблем глобального масштаба».

Проект объединил лабораторию доктора Данг в UBC Okanagan и исследовательскую группу доктора Сатьи Надакудути из Университета Флориды. Финансирование работы поступило от Канадского совета по естественнонаучным и инженерным исследованиям, Канадского фонда инноваций и других организаций.

«Мы гордимся этим открытием, сделанным в UBC Okanagan. Растения — фантастические природные химики, — заключает доктор Данг. — Наши следующие шаги будут сосредоточены на адаптации их молекулярных инструментов для создания более широкого спектра терапевтических соединений».