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罕见植物揭示制造强效化疗药物的配方

目前唯一合成化疗药物依托泊苷的方法是使用一种植物中的提取物,而这种方法不甚方便;但研究人员已经成功地通过操纵本氏烟草(Nicotiana benthamiana)而制造出了该药更近端且强效的前体。

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依托泊苷是一种拓扑异构酶抑制剂,它被用来治疗各种恶性肿瘤,其中包括肺癌和白血病。目前还没有办法在没有依托泊苷前体之一(即鬼臼毒素)的情况下来生产依托泊苷,而后者是在生长缓慢的植物桃儿七中才能找到的。


合成鬼臼毒素已知有4个部分通路,但研究人员无法弄清这种神秘复合物的完整配方,其部分原因是因为桃儿七有着庞大的基因组。为了挖掘桃儿七的化疗潜力,Warren Lau 和 Elizabeth Sattely 聚焦于4个已知与鬼臼毒素的产生有关的基因,并接着对桃儿七的RNA测序数据进行分析以确定类似的基因。


他们接着对烟草进行操纵,让其一次性表达多种候选基因,并用质谱仪在烟叶组织中确认所产生的化合物。文章的作者共发现了6个新的合成通路中的酶,它们与原先4种酶进行结合便能产生近端的依托泊苷前体 (–)-4′-去甲-表鬼臼毒素,而后者作为化疗成分的性能要优于鬼臼毒素。


由Sarah O’Connor撰写的一篇《视角》更为详细地对植物(包括桃儿七)中衍生的化合物的好处及复杂性做了讨论。

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