Ett samarbete har avslöjat en ny typ av triterpen, en grupp organiska föreningar som är en viktig källa till många läkemedel. Fram till nu trodde man att alla triterpener härrörde från squalen, i sig en typ av triterpen. Men för första gången bevittnade forskare biosyntes av triterpener i svampar utan användning av skvalen. Denna viktiga upptäckt öppnar upp en helt ny värld av möjligheter för läkemedelsvetenskap.

Triterpener är organiska föreningar som finns rikligt i djur, växter, mikroorganismer och även oss. Omkring 20 000 olika triterpener har hittats och de används flitigt i kosmetika, kosttillskott och, viktigast av allt, medicin, tack vare deras antiinflammatoriska, anti-cancer, antidiabetiska och andra värdefulla egenskaper. Fram till nu trodde man att alla kända triterpener genererades från en gemensam prekursor eller källa, skvalen.

Men som avslöjas i Nature , ett samarbete mellan University of Tokyo och KEK i Japan, Wuhan University i Kina och Bonn University i Tyskland, har hittat en ny typ av triterpener som inte kräver squalen.

"Ingen kunde ha föreställt sig att detta skulle hända i naturen. Det här är upptäckten av en ny biosyntetisk maskin", förklarade professor Ikuro Abe från Graduate School of Pharmaceutical Sciences vid University of Tokyo.

Ofta behövs flera enzymreaktioner för att skapa komplexa molekylära föreningar, till exempel när våra kroppar använder squalen för att skapa hormoner och gallsyra. Men i bara en enda enzymreaktion var en enkel molekyl som kallas en C5 isoprenenhet, eller byggsten, startskottet för att konstruera en mycket komplex triterpenmolekylstruktur.

Upptäckten skedde nästan av en slump av teamet vid Wuhan University, som arbetade med genombrytning för att hitta nya naturliga produkter. De sökte inte nödvändigtvis efter triterpener, men de hittade nya gener spridda i svampar. "De kände inte till genernas funktion", sa Abe. "Så de gjorde en karaktärisering av dessa nyhetsgener, och en av dem råkade vara triterpensyntes."

Det var då de bad de andra lagen att engagera sig. Enligt Abe är teamet vid Bonn University bra på kemi, så de arbetade med att belysa den detaljerade enzymreaktionsmekanismen, och forskare vid University of Tokyo och KEK tillämpade sin expertis inom strukturanalys. Han sa att när du väl förstår strukturen kan du ändra den. "Ändra något här eller där och se vad som händer. Vi kan förstå förhållandet struktur-funktion. Det är som ett pussel", förklarade han.

"Kemi i naturen är effektivare än den kemiska syntesen vi använder i industrin. Det är därför vi är intresserade av de biosyntetiska processer som görs i naturen," sa Abe. "Naturens metod är en bättre, billigare och renare process. Vi försöker bättre förstå hur processer sker i naturen så att vi kan återskapa eller designa om den i labbet, för att få fler och fler viktiga och användbara föreningar."

Denna nya upptäckt är bara början. "Nu när vi har löst proteinstrukturen manipulerar vi redan det biosyntetiska maskineriet för att försöka producera mer användbara molekyler, till exempel för läkemedelsutveckling," sa Abe. + Utforska vidare

Använda "kemisk origami" för att generera anpassningsbara, högvärdiga kemikalier från växter