がんと戦う希少な植物化合物を解読

がんと戦う希少な植物化合物を解読


UBC オカナガンの研究者らは、植物がミトラフィリンを生成するために使用するプロセスを明らかにしました。ミトラフィリンは、癌と戦う特性がある可能性があることで注目を集めている希少な天然化合物です。

ミトラフィリンは、スピロオキシインドール アルカロイドとして知られる植物化学物質の独特なグループに属します。これらの分子は、その珍しいねじれた環構造と、抗炎症活性や抗腫瘍活性などの強力な生物学的効果で知られています。

科学者たちはこれらの化合物を長年研究してきましたが、植物がそれらを生成するために使用する正確な分子段階は不明のままです。

植物化学における画期的な発見

この謎は、UBC オカナガンのアービング K. バーバー理学部のトゥトゥイ ダン博士のチームが、分子を独特のスピロ型にねじることができる最初の既知の植物酵素を特定した 2023 年に解明され始めました。

この以前の発見に基づいて、博士課程の学生 Tuan-An Nguyen は、ミトラフィリンの生成に関与する 2 つの重要な酵素を明らかにする新しい研究を主導しました。 1 つの酵素は分子を正しい三次元構造に整え、もう 1 つの酵素は分子をメタフィリンそのものに変えます。

「それは組み立てラインで失われたリンクを見つけるようなものです」と、UBC オカナガン ディレクターズ・リサーチ・チェアーのナチュラル・プロダクツ・バイオテクノロジーのダン博士は言います。 「これは、自然がこれらの複雑な分子をどのように構築するかについての長年の疑問に答え、このプロセスを再現する新しい方法を与えてくれます。」

ミトラフィリンがなぜそれほど重要なのか

多くの有望な天然化合物は植物内で微量しか見つからないため、研究室で再現するのは難しく、費用がかかります。ミトラフィリンはそれらの希少物質の 1 つです。これは、コーヒー科のミトラギナ (クラトム) やウンカリア (マリーゴールド) などの熱帯樹木に微量のみ存在します。

研究者らはミトラフィリンの設計と組み立てに関与する酵素を特定したため、より持続可能な方法で化合物と関連分子を生成する明確な方法が得られました。

「この発見により、私たちは莫大な薬学的価値のある化合物にアクセスするためのグリーンケミストリーのアプローチを手に入れました」とグエン氏は言います。 「これは、学生と教員が緊密に協力して世界規模で問題を解決するという、UBC オカナガンの研究環境の成果です。」

グエン氏はまた、躍進に貢献した経験を振り返った。

「スピロオキシンドール化合物の背後にある酵素を発見したチームの一員になれたのは素晴らしいことでした」とグエン氏は付け加えた。 「UBC オカナガンの指導とサポートのおかげでこれが可能になりました。私はここカナダで研究者として成長し続けることに興奮しています。」

国際協力が研究を推進する

このプロジェクトでは、UBC オカナガンのダン博士の研究室とフロリダ大学のサティア ンダクドゥティ博士の研究グループが連携しました。

この研究への資金は、カナダ自然科学工学評議会のアライアンス国際協力プログラム、カナダイノベーション財団、およびマイケル・スミス健康研究フェローシップ・プログラムから提供されました。米国農務省の国立食糧農業研究所からも追加の支援が提供されました。

「私たちは、UBC オカナガンからのこの発見を誇りに思います。植物は素晴らしい自然化学者です」とダン博士は言います。 「私たちの次のステップは、分子ツールを適応させてより多様な治療用化合物を作成することに焦点を当てます。」

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