Новости химической науки > Дрожжи в получении прекурсоров морфина

Исследователи из США разработали способ получения структурного ряда важных для медицины соединений с помощью дрожжей. Они уверяют, что новая методика может быть использована в производстве лекарств, включая болеутоляющие и противораковые препараты.

Разработанный способ синтеза (R,S)-ретикулина из (R,S)-норлауданозолина (обозначен синим). (Рисунок из Nature Chemical Biology, 2008, DOI: 10.1038/nchembio.105)

Кристи Хокинс (Kristy Hawkins) и Кристина Смольке (Christina Smolke) из Института Технологии Калифорнии (Caltech) в Пасадене ввели гены, кодирующие экспрессию ряда ферментов растений и человека в генетическую последовательность пивных дрожжей. Такая модификация позволила дрожжам производить бензилизохинолидные алкалоиды [benzylisoquinoline alkaloids (BIA)], такие как морфин и кодеин, включая ключевой интермедиат – ретикулин, используя ряд растительных биохимических систем.

Ранее биохимические системы растений уже прививались бактериям, однако Смольке полагает, что дрожжи лучше подходят для решения этой задачи, например, благодаря тому, что многие из ферментов, необходимых для биосинтеза производных морфина могут содержаться в мембранах дрожжевых грибков, но не в бактериальных мембранах.

Для получения ретикулина исследователи питали дрожжи коммерчески доступным (R,S)-норлауданозолином, подобным природному субстрату растений, норклаурину. Для превращения норлаудозолина в ретикулин в генетическую последовательность дрожжей были введены три гена, кодирующие синтез ферментов-метилтрансфераз. Также исследователями из Калифорнии были выведены штаммы дрожжей, способные производить BIA другого типа.

По словам Смольке, новый подход позволит создать более дешевые методы производства морфиноподобных препаратов, которые до настоящего времени получали лишь экстракцией из растений. Она уверена, что метод позволит создать и те BIA, которые не встречаются в природе и могут обладать новыми типами биологической активности.

Источник: Nature Chemical Biology, 2008, DOI: 10.1038/nchembio.105

метки статьи: #биохимия, #медицинская химия, #молекулярная биология, #органическая химия, #органический синтез