Ett team av forskare från University of Calgary har avslöjat ny information om en klass av växtenzymer som kan få konsekvenser för läkemedelsindustrin.

I ett papper publicerat i Journal of Biological Chemistry , forskarna förklarar hur de avslöjade molekylära detaljer i en enzymklass som är central för syntesen av många ofta använda läkemedel, inklusive smärtstillande koden och morfin.

Teamet använde den kanadensiska ljuskällan (CLS) vid University of Saskatchewan och SLAC National Accelerator Laboratory för att bättre förstå hur enzymet beter sig, vilket är avgörande för att släppa loss dess potential att tillverka nya läkemedel.

"Fram till denna studie, vi visste inte de viktigaste strukturella detaljerna för enzymet. Vi lärde oss av strukturen hos det enzym som är bundet till produkten hur metyleringsreaktionen låser produkten i en viss stereokemi. Det var helt okänt hur enzymet gjorde det innan vi bestämde denna struktur, "motsvarande författare Dr. Kenneth Ng förklarade.

Stereokemi är ett viktigt koncept när det gäller säkerhet och effekt vid läkemedelsdesign. En molekyl kan ha några olika arrangemang - liknande hur din vänstra hand är en spegelbild av din högra hand. Dessa arrangemang kan leda till mycket olika effekter.

"Det finns många klassiska exempel där det kan ha stor effekt, "sade huvudförfattaren Dean Lang." Thalidomide är ett känt historiskt exempel. När du har det i en stereokemisk form är det en bra behandling mot illamående, men i motsatt stereokemisk form kan det leda till fosterskador. "

I den här studien, stereoselektiviteten hos den gulhornade vallmans enzym styr vilka substrat som kan interagera, produkterna du får, och hur mycket medicinsk förening du kan extrahera från växten.

Att förstå hur nyckelenzymer beter sig kan hjälpa bioingenjörer att optimera sin läkemedelsproduktion och låta forskare utforska nya eller sällsynta föreningar

"Bortsett från att förstå hur växten gör fantastisk kemi, vi vill också kunna transplantera sin kapacitet till organismer som är lättare att hantera, som jäst eller bakterier, så att vi kan göra dessa läkemedel på ett sätt som liknar att göra öl eller vin, "sa medförfattaren Jeremy Morris.

"Vi hoppas att det kommer att minska kostnaden för dessa läkemedel och göra dem mer tillgängliga, " han lade till.

Dr Peter Facchini, en av seniorförfattarna i denna studie och professor vid University of Calgary, leder ett försök att översätta grundläggande upptäckter till kommersiella applikationer som Chief Scientific Officer för Willow Biosciences, ett företag grundat på teknik som utvecklats vid University of Calgary.

"Växtbaserade föreningar, såsom opiater och cannabinoider, har farmaceutiskt och kommersiellt värde, så vi letar alltid efter möjligheter att patentera och potentiellt kommersialisera teknik vi utvecklar, "Sa Facchini.

Han diskuterade också det värde som grundläggande akademisk forskning har för industriella tillämpningar.

"Vi förstår ganska väl hur anläggningen effektivt använder vissa enzymer för att tillverka produkter med högt värde. Men För att göra växtprodukter i jäst måste du i allmänhet manipulera dessa enzymer eftersom du måste få dem att fungera i en organism som bara är fjärran släkt med växter. "

Dr Facchini betonade vikten av det hårda arbete som gjorts av forskare som deltar i denna studie och det starka samarbetet mellan deras respektive laboratorier. Han hoppas att deras forskning kan leda till nya, effektiva läkemedel i framtiden.