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利用酵母合成阿片类化合物

随着研究人员完成确认阿片通路所有组成成分的工作,他们现已能够利用酵母来合成蒂巴因(thebaine),这种罂粟麻醉剂是诸多医用阿片类药物的前体。

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目前,阿片类药物在所有用于治疗疼痛的物质中是最为强大的一种,因其唯一的来源是罂粟Papaver somniferum,而使得这种药物的生产依赖于罂粟的种植。一种基于微生物的阿片类药物的生成过程可显著地缩短阿片类化合物的生产周期。


酵母菌已通过基因改造来生产多种植物性的天然产物,但重建这些复杂的合成阿片类药物及其前体的通路则一直是一个挑战。为了生产前体物质蒂巴因,Stephanie Galanie等人将酵母菌设计成带有合成通路(其起始步骤是以糖作为燃料源的)中各个步骤所需的酶。


需要进行额外的基因改造来确保经过该通路的有效通量。在所得到的酵母菌株内的该通道可表达21种来自植物、哺乳动物、细菌和酵母菌的酶。该通路被扩展以表达另外两种酶,它们能实现氢可酮(这是一种常见的半合成阿片类药物)的产出。


虽然这项研究凸显了一种基于微生物方法的新型阿片类物质的生成方法,但其目前的产量是微乎其微的;要将这一过程转化成实用的商业应用还需要做许多额外的工作,但它最终可辟建成一种解痛药的新资源并改善全世界那些受疼痛折磨者的缓解性治疗。

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