在Nothapodytes tomentosa中识别和表征坎普托素定制酶
Yin Chen1,2, Jian-Ping Huang1, Yong-Jiang Wang1
1State Key Laboratory of Phytochemistry and Plant Resources in West China and Yunnan Key Laboratory of Natural Medicinal Chemistry, Kunming Institute of Botany, Chinese Academy of Sciences, Kunming, 650201, China.
Journal of integrative plant biology
|March 22, 2024
概括
研究人员在Nothapodytes tomentosa中发现了四种酶,这些酶在C-9位置修改了坎普托塞辛. 这一发现使新型抗癌药物衍生物的代谢工程成为可能,改善了制药制造业.
科学领域:
- 自然产品化学 自然产品化学
- 生物技术是生物技术.
- 酶学 是一种酶学.
背景情况:
- 坎普托西因 (CPT) 是一种强效的抗瘤类化合物,其C-10衍生物如托波特干和伊利诺特干已被批准用于癌症治疗.
- 现有的化学方法来修改camptothecin支架,特别是在芳香环,往往是苛刻和低效的,阻碍了新类型的发展.
- 显著需要替代的,更温和的方法来合成各种坎普托塞辛衍生物,以增强治疗应用.
研究的目的:
- 在Nothapodytes tomentosa中识别和描述负责C-9功能化坎普托他的酶.
- 为新型坎普托塞辛衍生物的代谢工程提供基础,具有潜在的抗癌活性.
- 为了克服当前化学合成方法的局限性,用于坎普托塞辛类型的相似物.
主要方法:
- 用代谢和转录分析来识别来自Nothapodytes tomentosa的候选定制酶.
- 进行了酶定量测试,以确认已识别的酶的催化活性.
- 进行了分子对接和突变发生研究,以阐明关键酶NtCPT9H的作用机制.
主要成果:
- 确定了四种参与坎普托素C-9修饰的定制酶:一种细胞染色体P450 (NtCPT9H),两种甲基转移酶 (NtOMT1/2) 和一种糖基转移酶 (NtUGT5).
- NtCPT9H区域选择性氧化坎普托他到9-基坎普托他.
- NtOMT1/2将9-基坎普托丁转化为9-甲基坎普托丁,而NtUGT5将其糖化为9-β-D-葡萄糖基坎普托丁.
结论:
- 这些酶的鉴定为通过代谢工程生产多种C-9改性坎普托他衍生物提供了遗传基础.
- 这一发现有助于开发基于坎普托的新型抗癌药物.
- 这些发现对制药行业在制造改进的癌症治疗药物方面有重大影响.
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