חוקרים ב- UBC Okanagan חשפו כיצד צמחים מייצרים מיטראפילין, תרכובת טבעית נדירה שעשויה לעזור להילחם בסרטן.
Mitraphylline שייך לקבוצה קטנה של מולקולות צמחיות הנקראות אלקלואידים של Spirooxindole.
לתרכובות אלה יש מבני טבעת "מעוותים" יוצאי דופן והם ידועים בהשפעותיהם החזקות, כמו להילחם בגידולים ודלקת.
למרות הבטחתם, הצעדים המולקולריים משתמשים בהם צמחים כדי לגרום לספירוקקסינדול נותרו תעלומה.
זה השתנה בשנת 2023, כאשר קבוצת המחקר של ד"ר תו-ת'וי דנג בפקולטה למדע אירווינג ק. ברבר מצאה את האנזים הצמח הראשון שיכול לסובב מולקולה לצורת ספירו.
בהתבסס על פריצת הדרך ההיא, הסטודנטית הדוקטורנטית טואן -אן נגוין הובילה את המאמץ לזהות זוג אנזימים -אחד שמגדיר את תצורת התלת מימד של המולקולות ואחר שמסובב אותה למיטראפילין.
"זה דומה למציאת הקישורים החסרים בפס הייצור", אומר ד"ר דנג, יו"ר המחקר של מנהל המנהל של UBC Okanagan בביוטכנולוגיה של מוצרים טבעיים. "זה עונה על שאלה ארוכת שנים כיצד הטבע בונה את המולקולות המורכבות הללו ונותן לנו דרך חדשה לשכפל את התהליך הזה."
תרכובות טבעיות נמצאות לרוב בכמויות קטנות מאוד בצמחים, מה שמקשה עליהן או יקר להתרבות במעבדה. Mitraphylline היא דוגמא אחת כזו: היא מתרחשת רק בכמויות עקבות בעצים טרופיים כמו Mitragyna (Kratom) ואינדאריה (טופר החתול), בני משפחת הקפה.
על ידי זיהוי אנזימים הבונים ומעצבים את מיטראפילין, לחוקרים יש כעת מפת דרכים לייצורו ותרכובות קשורות בדרכים בר -קיימא.
"עם תגלית זו, יש לנו גישה כימיה ירוקה לגישה לתרכובות עם ערך תרופות עצום", אומר נג'ין. "זו תוצאה של סביבת המחקר של UBC Okanagan, בה הסטודנטים והפקולטה פועלים מקרוב כדי לפתור בעיות עם טווח ההגעה העולמי."
"להיות חלק מהצוות שחשף את האנזימים שמאחורי תרכובות ספירוקסיינדול היה מדהים", מוסיף נגוין. "החונכות והתמיכה של UBC Okanagan אפשרו זאת, ואני נרגש להמשיך לצמוח כחוקר כאן בקנדה."
הפרויקט הוא תוצאה של שיתוף פעולה בין המעבדה של ד"ר דנג ב- UBC Okanagan לבין הצוות של ד"ר סאטיה נדקודוטי באוניברסיטת פלורידה.
העבודה נתמכה על ידי תוכנית שיתוף הפעולה הבינלאומית למדעי הטבע והמחקר ההנדסה של קנדה, Alliance Challaboration International, קרן קנדה לחדשנות והתוכנית המלומדת לחקר הבריאות של מייקל סמית '. התמיכה הגיעה גם מהמכון הלאומי למזון וחקלאות של משרד החקלאות בארצות הברית.
"אנו גאים בתגלית הזו שמגיעה מ- UBC Okanagan. צמחים הם כימאים טבעיים פנטסטיים," היא אומרת. "הצעדים הבאים שלנו יתמקדו בהתאמת הכלים המולקולריים שלהם ליצירת מגוון רחב יותר של תרכובות טיפוליות."
