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生产抗癌药物的细菌

2019-09-10 46裸子植物红豆杉

研究人员已经开发出一种在细菌细胞工厂中生产P450酶的方法 - 植物用来防御捕食者和微生物。该过程可以促进大量酶的产生,这些酶也参与癌症药物的活性成分的生物合成。

生产抗癌药物的细菌

丹麦诺和诺德基金会生物可持续性研究中心的研究人员开发出一种在细菌细胞工厂中生产P450酶的方法 - 植物用来防御捕食者和微生物。该过程可以促进大量酶的产生,这些酶也参与癌症药物的活性成分的生物合成。P450是一种细胞色素的名称,细胞色素是一种特殊的酶。这些被植物用于合成具有许多不同功能的化合物,但它们的主要用途是防御食草动物,昆虫和微生物。“这些强效化合物可用作治疗癌症和牛皮癣等疾病的药物中的活性成分,”西班牙研究员DaríoVázquez-Albacete说,他是该研究的主要作者,描述了在细菌细胞工厂生产酶的新方法。

该研究的结果发表在由生物技术和生物工程杂志发表的由Novo Nordisk基金会生物可持续性中心开发的研究设施中。根据Vázquez-Albacete的说法,“新技术向前迈出了重要一步,因为植物生产极少量的P450酶,提取非常复杂,有时我们不得不使用含有油衍生物的污染化学合成工艺。此外,一些植物物种,如红豆杉(Taxus baccata),从中获得抗癌药物紫杉醇,是濒临灭绝的物种。“

生产抗癌药物的细菌

大规模生产与前景

“我们开发的工具可以让生产这些化合物的植物中的蛋白质被细菌分子机器识别。目的是使用细菌,因为它们能够在受控发酵罐中快速生长,使我们能够生产大量的酶,“研究员说。为了实现这些结果,研究人员修改并将P450基因从植物转移到大肠杆菌中,并检查微生物是否能产生比现有方法更多的这些酶。Vázquez-Albacete说,“为了使细菌正确表达酶,必须经常修改相应的DNA序列以促进细菌系统的'解码'。”在该研究中,该团队开发了一个“辅助”DNA序列工具箱,允许它们在大肠杆菌中表达来自不同植物的约50种P450酶。这些酶中的一些参与合成天然化合物巨大戟二萜醇,其用于治疗牛皮癣并且目前使用传统化学技术制造。其他P450用于生产抗癌药物紫杉醇(一种可从红豆杉属植物中提取化合物)。研究人员强调,植物会产生各种有趣的化合物,以保护它们免受阳光和捕食者的侵害,脱水等。“其中许多都是由P450合成的,其功能仍然很少被人理解,因此发现新的潜力巨大。化合物“。除了诺和诺德基金会团队之外,还有一些其他团体正在研究这一研究。制药公司已经表现出对新技术的兴趣。

生产抗癌药物的细菌

引用

FECYT - Spanish Foundation for Science and Technology.Bacteria used as factories to produce cancer drugs. ScienceDaily, June 2, 2017. https://www.sciencedaily.com/releases/2017/06/170602112812.htm. 

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