Новости химической науки > Фармацевтика из грязи

Исследовательская группа Шона Брэди (Sean F. Brady) из Университета Рокфелера в Нью-Йорке смогла выделить из «грязи» (образцов почвы из пустыни в штате Юта) ДНК, кодирующую синтез ферментов для нового биосинтетического получения поликетидов. После введения этого участка ДНК в бактерию Streptomyces albus микроорганизм смог синтезировать ранее неизвестный природный продукт, получивший название эрдацин (erdacin), являющийся активным антиоксидантом.

Рисунок из Angew. Chem. Int. Ed., 2009 doi: 10.1002/anie.200901209

Многие современные лекарства, в том числе и антибиотики, были получены благодаря микроорганизмам. Каждый биоценоз содержит бесконечное количество ранее неизвестных микробов. Один из подходов к поиску новых лекарств заключается в лабораторном исследовании таких микроорганизмов, экстракты из которых могут проявлять различную биологическую активность.

К сожалению, большая часть таких микроорганизмов не может быть выращена в обычных лабораторных условиях. Ранее было показано, что культивирование микроорганизмов не всегда необходимо для получения природных соединений, производимых этими микробами: достаточно извлечь ДНК из природных образцов (например, почвы) и создать «библиотеку ДНК».

Самой сложной задачей, возникающей при практическом использовании таких библиотек, является выделение генетических кластеров (полных взаимосвязанных групп генов). Исследователи из группы Брэди смогли выделить из библиотеки ДНК, извлеченной из почвы пустыни, гены, кодирующие ферменты для особого биосинтетического маршрута (поликетидсинтаза типа II).

Выделенные гены были внедрены в ДНК бактерии Streptomyces albus, получившей способность производить новый поликетид. Поликетиды – продукты природного происхождения входят в состав многих лекарственных препаратов, включая тетрациклин и эритромицин.

Новый поликетид получил название эрдацин (erdacin - от старосаксонского слова «erda» – почва). ЯМР спектроскопия и рентгеноструктурный анализ позволил определить его строение – это пентациклическое соединение, состоящее из пяти- и шестичленных циклов, связанных ранее не наблюдавшимся в природе способом. Эрдацин является сильным антиоксидантом – его антиоксидативная активность в два раза превышает активность таких известных антиоксидантов как витамин C.

Источник: Angew. Chem. Int. Ed., 2009 doi: 10.1002/anie.200901209

метки статьи: #биохимия, #медицинская химия, #молекулярная биология, #органическая химия