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        對馬達(dá)加斯加長春花的里程碑研究揭示了抗癌藥物的途徑
        
			
        
				2019-04-21 13:49:20
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        植物科學(xué)家們在60年的探索中采取了至關(guān)重要的最后步驟，以揭示馬達(dá)加斯加長春花的復(fù)雜化學(xué)成分，這一突破開啟了快速合成抗癌化合物的潛力。
        

        對馬達(dá)加斯加長春花的里程碑研究揭示了抗癌藥物的途徑
        

        經(jīng)過15年的研究，John Innes中心的Sarah O'Connor教授實(shí)驗(yàn)室的研究小組找到了長春花基因組中最后一個(gè)用于構(gòu)建化學(xué)長春堿的缺失基因。
        

        這種有價(jià)值的天然產(chǎn)品自20世紀(jì)50年代由加拿大研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)以來，一直被用作抗癌藥物。
        

        它是一種有效的細(xì)胞分裂抑制劑，用于對抗淋巴瘤和睪丸，乳腺癌，膀胱癌和肺癌，它存在于馬達(dá)加斯加長春花(Catharanthus roseus)的葉子中。
        

        迄今為止，長春花在長春堿生產(chǎn)中使用的復(fù)雜化學(xué)機(jī)制尚未完全了解。因此，獲得其延長壽命的化學(xué)物質(zhì)是費(fèi)力的 - 需要大約500千克的干葉來生產(chǎn)1克長春堿。
        

        但新研究的主要作者Lorenzo Caputi博士 - 今天出現(xiàn)在同行評審期刊“科學(xué)”雜志上，使用現(xiàn)代基因組測序技術(shù)來鑒定該途徑中最終缺失的基因。
        

        該研究還鑒定了構(gòu)建長春堿前體化學(xué)物質(zhì)的酶，其中包括長春花堿和tabersonine。這些可以使用合成生物學(xué)技術(shù)容易地化學(xué)偶聯(lián)以產(chǎn)生長春堿。
        

        “長春堿是植物中結(jié)構(gòu)最復(fù)雜的藥用活性天然產(chǎn)物之一 - 這就是為什么過去60年來有這么多人一直試圖在這項(xiàng)研究中得到的地方。我不敢相信我們終于到了這里，“奧康納教授說。
        

        “有了這些信息，我們現(xiàn)在可以嘗試增加植物中產(chǎn)生的長春堿的量，或者將合成基因放入酵母或植物等宿主中。”
        

        其迷人的白色或粉紅色花朵使馬達(dá)加斯加長春花在世界各地的家庭中成為一種受歡迎的觀賞植物。
        

        但幾十年來，它一直是競爭日益激烈的研究的焦點(diǎn)，探索其天然化學(xué)和潛在的藥理活性。
        

        奧康納教授還指出，這項(xiàng)新研究建立在世界上許多其他研究小組的工作基礎(chǔ)之上，這些研究小組多年來一直致力于闡明長春堿通路。
        

        在匯集了遺傳途徑和強(qiáng)大的化學(xué)結(jié)構(gòu)后，該團(tuán)隊(duì)現(xiàn)在能夠利用這些信息，使用合成生物學(xué)技術(shù)更快地創(chuàng)建更多化合物。
        

        O'Connor教授預(yù)計(jì)，在這個(gè)競爭激烈的領(lǐng)域，她或她的團(tuán)隊(duì)將能夠在未來12到18個(gè)月內(nèi)生產(chǎn)出微克量的長春堿或其前體vindoline或catharanthine。
        

        約翰英納斯中心團(tuán)隊(duì)參加了法國圖爾的Courdavault集團(tuán)的研究。
        

        他們采用現(xiàn)代測序和基因組技術(shù)以及一些依賴于直覺和一些可追溯到20世紀(jì)60年代和70年代的文獻(xiàn)的傳統(tǒng)化學(xué)。
        

        總的來說，該團(tuán)隊(duì)計(jì)算了化學(xué)鏈中從初級化學(xué)前體到最終產(chǎn)品長春堿的31個(gè)步驟。
        

        鏈中的一個(gè)分子如此易揮發(fā)，以至于Caputi博士認(rèn)為它是“生氣系”而不是真正的科學(xué)名稱二氫十二烷基卡巴嗪。
        

        完整的研究結(jié)果可以在論文中找到：長春堿和長春新堿前體的生物合成，Caranthine和Tabersonine，在“科學(xué)”雜志上。
        
			

			
          
        
			
        
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