Los secretos químicos de una planta utilizada a lo largo de la historia por sus efectos calmantes se han revelado en una nueva investigación.
Estos nuevos hallazgos provienen de la investigación en Indian Snakeroot Rauwolfia serpentina que se ha utilizado durante milenios en el sur y sureste de Asia como tranquilizante.
El equipo del Centro John Innes en el laboratorio de la profesora Sarah O'Connor siguió pistas del pasado reciente para identificar las redes genéticas detrás de un catalizador crítico llamado enzima puente sarpagan.
Esto genera un importante enlace químico con compuestos medicinales útiles en la serpiente de serpiente india y muchas otras plantas.
El autor principal del artículo, Dr. Thu Thuy Dang, del Centro John Innes, dijo: "Nos propusimos encontrar la enzima faltante que cataliza esta importante reacción basada en una pista de 20 años de la literatura".
"Gracias a los nuevos avances en los enfoques de bioinformática y química biológica, pudimos identificar el gen faltante que codifica la enzima entre miles de otros genes de la planta".
El descubrimiento de la nueva enzima oxidativa que cataliza una química intrigante podría proporcionar rutas más rápidas a los tratamientos para ritmos cardíacos anormales, presión arterial alta y algunos trastornos mentales.
El estudio también encontró que la enzima tiene un mecanismo adaptable que podría crear un conjunto de productos químicos estructuralmente diversos.
La profesora Sarah O'Connor agregó: "El descubrimiento de la enzima puente sarpagan, junto con otras enzimas generadoras de andamios, proporcionará las partes necesarias para el ensamblaje y la ingeniería de las rutas metabólicas en organismos como la levadura o las plantas de tabaco para la producción en masa decompuestos farmacéuticamente importantes. Actualmente estamos colaborando con expertos en biología sintética e ingeniería de levaduras para impulsar esto ".
el snakeroot indio es una de las 50 hierbas fundamentales utilizadas en la medicina tradicional china, donde tiene el nombre shég? N mù chino: ??? o yìndù shémù chino: ????.
Produce aproximadamente 150 alcaloides de indol monoterpeno como reserpina, yohimbina y raubasina.
Uno de los alcaloides más conocidos en snakeroot es la ajmalina, un agente antiarrítmico de clase Ia que se usa a menudo en el diagnóstico de pacientes sospechosos de tener el síndrome de Brugada, una afección que causa la interrupción del ritmo normal del corazón.
En otros hallazgos, el estudio mostró que la enzima puente sarpagan une dos átomos de carbono, una reacción particularmente desafiante para los químicos orgánicos sintéticos, y así crea las estructuras tridimensionales complejas que se encuentran en las muchas clases de alcaloides.
El estudio también demostró por primera vez que el alcaloide complejo vinorina se puede producir en un organismo diferente, lo que requiere cinco pasos enzimáticos incluida la enzima recién descubierta a partir de la estrictosidina intermedia fácilmente disponible.
En última instancia, este enfoque podría usarse para producir medicamentos derivados de la estrictosidina como la ajmalina, que se usa para tratar los ritmos cardíacos anormales, de manera más eficiente.
El Dr. Jakob Franke dijo: "El descubrimiento resalta la versatilidad de este grupo de enzimas oxidativas, lo que lo convierte en un biocatalizador muy útil y un excelente objetivo para diseñar estas rutas de alcaloides. Podríamos usar esta enzima para producir medicamentos de una manera mucho más eleganteque cualquier químico sintético podría "
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Centro John Innes . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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