Vzácná rostlinná sloučenina bojující proti rakovině byla rozluštěna

Foto: Shutterstock

Objev v oblasti rostlinné chemie

Vědci z UBC Okanagan konečně odhalili, jak rostliny produkují mitrafyllin, vzácnou přírodní sloučeninu s nadějným potenciálem v boji proti rakovině. Tým identifikoval dva enzymy, které spolupracují na vytvoření neobvyklé zkroucené struktury této molekuly, čímž vyřešil záhadu, která vědce mátla po léta. Jelikož se mitrafyllin vyskytuje pouze v malých množstvích v tropických rostlinách, jako je kratom a kočičí dráp, tento objev by mohl v budoucnu usnadnit jeho udržitelnou produkci.

Autor původního článku: redakce

Proč je mitrafyllin tak cenný

Mitrafyllin patří do unikátní třídy rostlinných chemikálií známých jako spirooxindolové alkaloidy. Tyto molekuly jsou známé svými neobvyklými zkroucenými kruhovými strukturami a silnými biologickými účinky, včetně protizánětlivé a protinádorové aktivity. Přestože vědci tyto sloučeniny studovali po léta, přesné molekulární kroky, které rostliny používají k jejich produkci, zůstávaly neznámé.

Tato záhada se začala rozplétat v roce 2023, kdy tým Dr. Thu-Thuy Dang z UBC Okanagan identifikoval první známý rostlinný enzym schopný zkroucení molekuly do charakteristického spiro tvaru. Na základě tohoto dřívějšího objevu vedl doktorand Tuan-Anh Nguyen nový výzkum, který odhalil dva klíčové enzymy zapojené do produkce mitrafyllinu. Jeden enzym organizuje molekulu do správné trojrozměrné struktury, zatímco druhý ji přeměňuje na samotný mitrafyllin.

Mezinárodní spolupráce a financování

Projekt spojil laboratoř Dr. Dang na UBC Okanagan s výzkumnou skupinou Dr. Satya Nadakuduti na University of Florida. Financování práce pocházelo z programu Alliance International Collaboration kanadské Natural Sciences and Engineering Research Council, Canada Foundation for Innovation a Michael Smith Health Research BC Scholar Program. Další podporu poskytl National Institute of Food and Agriculture Ministerstva zemědělství USA.

„Jsme hrdí na tento objev pocházející z UBC Okanagan. Rostliny jsou fantastickými přírodními chemiky,“ říká Dr. Dang. „Naše další kroky se zaměří na přizpůsobení jejich molekulárních nástrojů k vytvoření širší škály terapeutických sloučenin.“

Budoucnost udržitelné produkce

Mnoho slibných přírodních sloučenin se nachází pouze v malých množstvích uvnitř rostlin, což je činí obtížnými a nákladnými k reprodukci v laboratořích. Mitrafyllin je jednou z těchto vzácných látek. Existuje pouze ve stopových množstvích v tropických stromech, jako jsou Mitragyna (kratom) a Uncaria (kočičí dráp), oba členové kávové rodiny. Nyní, když vědci identifikovali enzymy odpovědné za tvarování a sestavování mitrafyllinu, mají jasnější cestu k produkci této sloučeniny a příbuzných molekul udržitelnějšími způsoby.

„S tímto objevem máme přístup k zelené chemii pro získání sloučenin s obrovskou farmaceutickou hodnotou,“ říká Nguyen. „Toto je výsledek výzkumného prostředí UBC Okanagan, kde studenti a fakulty úzce spolupracují na řešení problémů s globálním dosahem.“

Nguyen také reflektoval zkušenost přispění k průlomu. „Být součástí týmu, který odhalil enzymy za spirooxindolovými sloučeninami, bylo úžasné,“ dodává Nguyen. „Mentorství a podpora UBC Okanagan to umožnily a těším se na další růst jako výzkumník zde v Kanadě.“