Транспортный белок MIA больше не действует: прорыв в понимании того, как растения производят противораковые соединения

Некоторые специализированные растительные соединения, называемые монотерпен-индол-алкалоидами (МИА), обладают важными лечебными свойствами. Хотя ученые добились прогресса в понимании того, как растительные ферменты превращают химические вещества из строительных блоков в широкий спектр MIA, мало что известно о том, как эти компоненты транспортируются.

Многие лекарства, используемые сегодня в клинической практике, были разработаны на основе специализированных соединений, встречающихся в естественных условиях в растениях, однако растения остаются неизведанным ресурсом для открытия других важных и спасающих жизнь лекарств.Исследования в лаборатории профессора Сары О’Коннор в Центре Джона Иннеса направлены на понимание метаболических путей, в которых образуются эти специализированные растительные соединения. Команда особенно заинтересована в монотерпеновых индольных алкалоидах, или сокращенно «МИА»; большая группа из более чем 3000 родственных химических веществ, в которую входят эффективное противораковое средство винкристин и противомалярийный препарат хинин.Профессор О’Коннор сказал: «Изучая разнообразие соединений МИА, возможно, мы найдем новые соединения с полезной фармакологической активностью, но, поняв, как они производятся, мы также сможем разработать биологические системы для увеличения масштабов производство этих соединений для промышленности и / или изменение биохимических путей для улучшения их лечебных свойств ».

В новом исследовании, опубликованном в научном журнале Nature Plants, профессор О’Коннор и ее команда, работая с коллегами из институтов в Дании и Франции, описывают недавний прорыв в понимании путей образования соединений МИА, образующихся в мадагаскарском барвинке (Catharanthus roseus). .Доктор Ричард Пейн, бывший аспирант в группе Сары и первый автор исследования, объяснил: «Стриктозидин является ключевым промежуточным соединением, вырабатываемым при производстве МИА. Ферменты по-разному действуют на стриктозидин, изменяя базовую структуру и производя широкий спектр Мы уже знали, что стриктозидин находится в вакуоли растительной клетки и что он попадает в ядро ​​для следующего этапа процесса трансформации.Однако как стриктозидин попадает из вакуоли в ядро, было загадкой — до настоящего времени."

Изучая карту транскриптома C. roseus, доктор Пейн и его коллеги определили три белка-кандидата, которые, по их мнению, могут быть связаны с транспортом стриктозидина из вакуоли в ядро. Затем, используя индуцированное вирусом сайленсинг генов (VIGS) и характеризуя in vitro яйца Xenopus laevis (лягушки), команда отработала один из этих белков, названный CrNPF2.9.Доктор Пейн сказал: «CrNPF2.9 — это белок из семейства транспортных нитратов и пептидов (NPF).

Это первый случай, когда белок из этого семейства был вовлечен в путь биосинтеза МИА, так что это само по себе было новым открытием. Однако наши эксперименты с ооцитами VIGS и Xenopus дополнительно подтвердили, что этот белок влияет на накопление стриктозидина и что он локализован на мембране вакуоли.

Это именно то место, где мы ожидали бы, если бы он действительно участвовал в перемещении стриктозидина изнутри вакуоли в за его пределами. Решена еще одна часть головоломки синтеза МВД ".

Оставьте комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *