在最新發表于《Science Advances》期刊的研究中,約翰英納斯中心(John Innes Centre)Cathie Martin教授領導的研究團隊揭示了一種傳統中醫藥中使用的植物如何產生可能有助于治療癌癥和肝臟疾病的化合物。
這種植物在中醫藥中被稱為黃芩(Scutellaria baicalensis),傳統上用于治療發熱、肝部和肺部不適。
之前的實驗室細胞培養研究已經表明,黃芩根部被稱為黃酮(flavones)的某些化合物,不僅具有有益的抗病毒和抗氧化作用,還能夠殺死人類癌細胞而不影響健康細胞。在活體動物模型中,黃酮也能夠停止腫瘤生長,這為可能成為癌癥的有效治療甚至治愈方法提供了希望。
研究人員對黃酮這組化合物的理解相對充分,但對在黃芩根部發現的有益黃酮(比如漢黃芩素和黃芩苷)的理解卻存在不足:它們化學結構中缺失的-OH(羥基)讓科學家們摸不著頭腦,不清楚它們在植物中是如何被制造的。
該研究領導作者Cathie Martin教授解釋說:“許多黃酮使用被稱為柚苷配基(naringenin)的化合物作為構建塊進行合成。但柚苷配基擁有與其相連的羥基,而且在黃芩根部黃酮的產生過程中,沒有已知的酶會將羥基刪除。”
與中國科學家合作,Martin教授和她的團隊探索了黃芩根部特定黃酮(RSFs)經由不同生化路徑制造的可能性。逐步揭開涉及新的酶使用被稱為白楊素(chrysin)的不同構件來制造RSFs的機制。
“我們認為,這種生物合成路徑是最近在黃芩根中進化出來的,與葉子和花朵中產生黃酮的經典路徑不同,專門產生白楊素及其衍生的黃酮”Martin教授說道。
“對該路徑的理解有助于我們大量生產這些特殊的黃酮,從而進一步研究它們的醫用潛力。與中國科學家關于傳統藥用植物的研究合作是非常美妙的。屠呦呦因為青蒿素的工作被授予2015年諾貝爾醫學獎以來,中國對傳統療法的興趣急劇增加。考慮到黃芪這種中國傳統療法中使用了幾千年的植物可能導向有效的現代藥物,這是讓人興奮的。”
(審核編輯: 滄海一土)
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