研究人員發(fā)現(xiàn)了批量生產(chǎn)有益植物化合物的關(guān)鍵

普渡大學(xué)的科學(xué)家們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)植物的轉(zhuǎn)變會(huì)導(dǎo)致萜類(lèi)化合物的產(chǎn)生，萜類(lèi)化合物在植物生理學(xué)中起著重要作用，并被人類(lèi)用于從香水和調(diào)味品到生物燃料和藥物等各個(gè)領(lǐng)域。

萜類(lèi)化合物可用于開(kāi)發(fā)營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充劑，天然殺蟲(chóng)劑和治療瘧疾和癌癥的藥物。用于治療乳腺癌，卵巢癌，肺癌，膀胱癌和前列腺癌的化療藥物紫杉醇來(lái)自萜類(lèi)化合物。但是植物通常會(huì)使它們的數(shù)量很少，因此將它們用于此類(lèi)用途是不切實(shí)際的。

納達(dá)利亞·杜達(dá)雷娃的“自然植物”雜志，普渡大學(xué)生物化學(xué)系杰出教授，普渡大學(xué)植物生物學(xué)研究中心研究員，勞德·亨利博士，Dudareva實(shí)驗(yàn)室最近的博士研究生，以及普渡大學(xué)和索爾克研究所的同事報(bào)告了這些研究結(jié)果。對(duì)于生物學(xué)研究，通過(guò)調(diào)節(jié)用于萜類(lèi)化合物生產(chǎn)的單磷酸鹽池來(lái)解釋植物如何控制代謝途徑。

科學(xué)家們?cè)缦纫呀?jīng)確定了植物如何開(kāi)啟萜類(lèi)化合物生產(chǎn)，但對(duì)“開(kāi)”和“關(guān)”開(kāi)關(guān)的理解對(duì)萜類(lèi)化合物的產(chǎn)量至關(guān)重要。他們還發(fā)現(xiàn)了通過(guò)植物萜類(lèi)代謝途徑的通量的隱藏約束。

“這是重要的基礎(chǔ)知識(shí)，為萜類(lèi)代謝途徑的工程開(kāi)辟了新的目標(biāo)，”Dudareva說(shuō)。“植物已經(jīng)生產(chǎn)出這些化合物，但數(shù)量很少?？赡苄枰獢?shù)百或數(shù)千種植物來(lái)獲得足夠的化合物才能用于制藥產(chǎn)品。這將導(dǎo)致更快，更有效的方式獲得足量的這些產(chǎn)品。“

異戊烯磷酸激酶(IPK)將單磷酸鹽池轉(zhuǎn)化為二磷酸鹽，其可通過(guò)下游過(guò)程轉(zhuǎn)化為萜烯。Dudareva及其同事確定，兩種Nudix酶負(fù)責(zé)去磷酸化 - 去除磷酸基團(tuán)，將可用的二磷酸鹽轉(zhuǎn)回惰性單磷酸鹽池。

“我們已經(jīng)證明IPK和Nudix正在合作調(diào)節(jié)下游產(chǎn)品的形成，”亨利說(shuō)，他現(xiàn)在是Heritage Research Group的分析化學(xué)家。“如果植物過(guò)多，這些產(chǎn)品中的一些可能對(duì)植物有毒。這就是植物如何調(diào)節(jié)其產(chǎn)量。”

Dudareva的實(shí)驗(yàn)室正在研究設(shè)計(jì)植物代謝途徑以增加萜類(lèi)化合物生產(chǎn)的方法。

“可能是我們有一些天然不在植物中的化合物，但我們可以在其中加入一種感興趣的基因來(lái)制造我們想要的化合物或顯著增加它們的產(chǎn)量，”Dudareva說(shuō)。

鄭重聲明：本文版權(quán)歸原作者所有，轉(zhuǎn)載文章僅為傳播更多信息之目的，如有侵權(quán)行為，請(qǐng)第一時(shí)間聯(lián)系我們修改或刪除，多謝。

推薦內(nèi)容