英属哥伦比亚大学奥卡纳根分校的研究人员已发现植物如何生产米特拉菲林,这是一种可能有助于抗癌的稀有天然化合物。
米特拉菲林属于一类称为螺氧吲哚生物碱的小型植物分子。
这些化合物具有不寻常的"扭曲"环状结构,以其强大功效而闻名,如对抗肿瘤和炎症。
尽管前景广阔,但植物用来制造螺氧吲哚的分子步骤一直是个谜。
这一状况在2023年发生了变化,当时英属哥伦比亚大学欧文·K·巴伯理学院的Thu-Thuy Dang博士研究小组发现了第一种能将分子扭曲成螺环形状的植物酶。
在此突破基础上,博士生阮端安带领团队识别出一对酶——一种用于建立分子的3D构型,另一种则将其扭曲成米特拉菲林。该研究结果发表在《植物细胞》杂志上。
"这类似于在装配线上找到缺失的环节,"英属哥伦比亚大学奥卡纳根分校天然产物生物技术首席研究员Dang博士表示。"它解答了自然界如何构建这些复杂分子的长期疑问,并为我们提供了一种复制该过程的新方法。"
英属哥伦比亚大学奥卡纳根分校博士生阮端安和Thu-Thuy Dang博士在实验室检查植物样本。他们的研究揭示了热带树木如何生产米特拉菲林,这是一种具有潜在抗肿瘤特性的稀有化合物。
天然化合物在植物中通常含量极低,使其在实验室中难以或昂贵地复制。米特拉菲林就是一个例子:它仅在咖啡科植物中的热带树木(如Mitragyna[卡痛]和Uncaria[猫爪藤])中微量存在。
通过识别构建和塑造米特拉菲林的酶,研究人员现在拥有了可持续生产该化合物及相关化合物的路线图。
阮端安表示:"有了这一发现,我们有了获取具有巨大药用价值化合物的绿色化学方法。这是英属哥伦比亚大学奥卡纳根分校研究环境的成果,在这里学生和教师紧密合作,解决具有全球影响的问题。"
阮端安补充道:"成为发现螺氧吲哚化合物背后酶的团队一员非常棒。英属哥伦比亚大学奥卡纳根分校的指导和支持使这成为可能,我很高兴能继续在加拿大这里作为研究人员成长。"
该项目是英属哥伦比亚大学奥卡纳根分校Dang博士实验室与佛罗里达大学Satya Nadakuduti博士团队合作的成果。
"我们为这一来自英属哥伦比亚大学奥卡纳根分校的发现感到自豪。植物是出色的天然化学家,"Dang博士表示。"我们的下一步将专注于调整它们的分子工具,以创造更广泛的治疗性化合物。"
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