P450 — это название типа цитохрома, специализированного фермента. Они используются растениями для синтеза химических соединений с множеством различных функций, но их основное применение — защита от травоядных, насекомых и микробов.
«Эти мощные соединения могут использоваться в качестве активных ингредиентов в лекарствах для лечения таких заболеваний, как рак и псориаз», — сказал испанский исследователь Дарио Васкес-Альбасете, ведущий автор статьи, описывающей новый метод производства ферментов на фабриках бактериальных клеток.Результаты исследования, проведенного в Центре биостойкости Novo Nordisk Foundation, исследовательском центре, управляемом Техническим университетом Дании, были опубликованы в журнале Biotechnology and Bioengineering.
По словам Васкеса-Альбасете, «новый метод является значительным шагом вперед, поскольку растения производят ферменты P450 в очень небольших количествах, экстракция очень сложна, и иногда нам приходится использовать загрязняющие процессы химического синтеза, которые включают использование производных масел. некоторые виды растений, такие как тис (Taxus baccata), из которого получают лекарственное средство от рака таксол, являются видами, находящимися под угрозой исчезновения ".Масштабное производство«Мы разработали инструменты, которые позволят белкам растений, которые производят эти соединения, распознаваться бактериальным молекулярным механизмом.
Цель состоит в том, чтобы использовать бактерии, потому что они способны быстро расти в контролируемых ферментерах, что позволяет нам производить большое количество ферментов. , — говорит исследователь.
Чтобы достичь этих результатов, исследователи модифицировали и перенесли гены P450 из растений в бактерии E. Coli и проверили, могут ли микробы производить большее количество этих ферментов, чем существующие методы.Васкес-Альбасете говорит, что «для того, чтобы бактерии правильно экспрессировали ферменты, необходимо часто изменять соответствующую последовательность ДНК, чтобы облегчить« декодирование »системой бактерий».
В ходе исследования команда разработала набор «вспомогательных» последовательностей ДНК, позволяющий им экспрессировать около 50 ферментов P450 из разных растений в E. coli.Некоторые из этих ферментов участвуют в синтезе природного соединения ингенола, которое используется для лечения псориаза и в настоящее время производится с использованием традиционных химических методов. Другие P450 используются для производства противоракового препарата Таксол.
Исследователь подчеркивает, что растения производят множество интересных соединений, которые защищают их от солнца и хищников, обезвоживания и т. Д. "Многие из них синтезируются с помощью P450, функции которых еще очень мало изучены, поэтому существует огромный потенциал для открытия новых. соединения ".Помимо команды Novo Nordisk Foundation, несколько других групп уже следят за этим направлением исследований.
Фармацевтические фирмы уже проявили интерес к новой технике.