2018-12-12 23:30:02
在太空和地球上制造植物药的新方法

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你怎么在太空制药?

这是一个棘手的问题,因为我们在地球上享受的许多药物都使用来自植物的化学物质,而且空间几乎没有植物的基本需求:土壤,水,氧气和阳光。与此同时,未来太空探索的任何现实机会都需要一种治疗疾病的方法,而不需要长达数月的地球之旅。

德克萨斯理工大学化学与生物化学系助理教授John D'Auria在帮助解决这一问题方面发挥了重要作用,这种方式在国内也有更直接的后果。

根据今天在线期刊Nature Communications上发表的一项研究,D'Auria和他的同事报告说,通过发现植物用于在托烷生物碱核心结构中形成第二环的基因和酶,他们将能够开发出新的,生产这些重要化学品的新方法。

“这里的大局目前肯定是能够开始在通常不会制造这些化合物的生物体中制造这些化合物,即细菌,酵母和其他植物,”D'Auria说。 “像这样的化合物很适合在酵母或细菌中进行工程化,因为我们可以将它们用作经典有机合成的替代品,用于太空探索的前景。

“太空中没有石化产品。这意味着如果我们想制造复杂的有机分子,我们将需要使用细菌,酵母和植物为我们制造它们。这是我们资助的最终目标,而且这篇论文是一篇专业论文踏上那条路。“

当然,在太空中使用并不是本研究的唯一应用。有新方法生产托烷生物碱也有助于在地球上制造药用化合物。

“世界卫生组织将两种托烷类生物碱(称为阿托品和东莨菪碱)列为现代药物必需清单,”D'Auria说。 “例如,阿托品是你去看眼科医生时瞳孔放大的原因。东莨菪碱通常被用作晕车药和化疗恶心的患者。了解这些化合物如何通过生物化学方法制造,可以帮助他们生产。细菌和酵母对“绿色化学”类型的影响极小,并有助于设计新的药用变体。“

D'Auria的研究合作者包括来自密歇根州立大学的Cornelius Barry,Matt Bedewitz和Daniel Jones,以及Texas Tech Horn教授Guigen Li和副教授Michael Findlater的实验室。

“我觉得我们在理解一类对人体健康至关重要的植物衍生化学品方面取得了很大的飞跃,”D'Auria说。 “这为我在德克萨斯理工大学提供研究的潜力不容低估。我的学生,无论是研究生还是本科生,都在开展一系列项目,这些项目肯定会成为代谢工程和合成生物学的重大突破。

“当然,这项工作对于向德克萨斯理工学院展示我们的实验室正在获得动力也是至关重要的,虽然我们的研究可能需要比化学和生物化学领域通常认为的平均时间更长的时间,但是回报却产生了非常有影响力的科学期刊。 “

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