酵母におけるカンナビノイドとその非自然な類似体の完全な生物合成
Xiaozhou Luo1, Michael A Reiter1,2, Leo d'Espaux3,4
1California Institute of Quantitative Biosciences (QB3), University of California, Berkeley, CA, USA.
Nature
|March 1, 2019
まとめ
科学者は酵母を設計し,糖からテトラヒドロカンナビノール酸とカンナビディオール酸を含む主要なカンナビノイドを生産しました. この画期的な発見により 医療研究や薬剤開発のための 大麻化合物のスケーラブルな生産が可能になりました
科学分野:
- バイオテクノロジー
- 合成生物学
- 薬剤化学
背景:
- カンナビス・サティヴァ L.は長年にわたり薬として使用されており,カンナビノイドは治療的な可能性を示している.
- カンナビノイドの研究の課題には,法的制限,低天然量,複雑な合成が含まれています.
- 承認されたカンナビノイド薬は存在しますが,さらなる研究のためにより広い範囲の化合物が必要です.
研究 の 目的:
- 主要なカンナビノイドとその類似品を生産するための持続可能でスケーラブルな方法を開発する.
- 伝統的なカンナビノイド抽出と化学合成の限界を克服するために
- 新しいカンナビノイドベースの治療法の発見のためのプラットフォームを作成します.
主な方法:
- ギャラクトースからカンナビノイドを生物合成するために設計されたサッカロミセア (酵母菌).
- ゲラニルパイロフォスファートの流出を最適化しました
- カンナビノイド生物合成のための異質ヘクサノイル-CoA経路と大麻由来遺伝子を導入した.
- カンナビノイド類を生成するために利用された経路の遺伝子乱交と脂肪酸の栄養.
- 化学的多様性を拡大するために 合成化学と統合された生物学的生産
主要な成果:
- 主要なカンナビノイド:カンナビゲロル酸,Δ9-テトラヒドロカンナビノール酸,カンナビディオル酸,Δ9-テトラヒドロカンナビバリン酸,およびカンナビディバリン酸の完全な生物合成を達成した.
- 脂肪酸前駆体を改造することで,カンナビノイド類を成功裏に生成した.
- 生物合成と合成アプローチを組み合わせて新しいカンナビノイド構造を生み出す可能性を実証した.
結論:
- 効率的で汎用的なカンナビノイド生産のための酵母ベースのプラットフォームを開発しました.
- このシステムは,潜在的な医療用途のための天然および非天然のカンナビノイドの研究を容易にする.
- このプラットフォームは,カンナビノイド分野における薬剤発見と開発のためのスケーラブルなソリューションを提供します.
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