Открыты новые растительные ферменты для производства уникальных соединений

Учёные из Центра Джона Иннеса обнаружили множество ранее неизвестных растительных ферментов. Команда надеется, что использование этих ферментов откроет доступ к богатому источнику новых природных соединений, включая потенциальные кандидаты в лекарства.

Исследование, опубликованное в PNAS, проливает свет на биосинтез сесквитерпеноидов — редкого и малоизученного класса химических соединений. До этой работы подавляющее большинство из примерно 1000 известных сесквитерпеноидов было найдено в наземных грибах и морских губках, и лишь 60–70 — в растениях.

Ранее почти ничего не было известно о том, как синтезируются эти соединения. Было обнаружено несколько ферментов, производящих сесквитерпеноиды у грибов, но ферменты растений оставались в основном неизвестными.

Команда под руководством профессора Энн Осборн использовала технологию геномного майнинга для поиска в геномах 55 различных видов растений и обнаружила набор ферментов — сесквитерпенсинтаз.

Профессор Осборн отмечает: «Удивительно, что ферменты растений довольно сильно отличаются от грибных, но в некоторых случаях производят схожие молекулы. Похоже, растения независимо пришли к собственному способу синтеза этих молекул; они "разработали его сами"».

Следующий шаг — расширить поиск генов, кодирующих растительные сесквитерпенсинтазы, чтобы получить более полную картину химического разнообразия сесквитерпеноидов у других видов растений, и использовать эти ферменты для создания соединений, которые можно будет оценить в качестве новых лекарств.

Проект продолжит использовать технологию транзиентной экспрессии в растениях, разработанную профессором Джорджем Ломоносовым в Центре Джона Иннеса, которая позволяет использовать растения для производства ряда фармакологически активных белков.

Профессор Осборн заключает: «Эта работа — знаковая в плане открытия целого ряда новых ферментов в растениях для синтеза химических соединений, к которым ранее не было доступа».