Новости химической науки > Синтез природных соединений только за счет ферментов

Две группы исследователей из США продемонстрировали, как сложная цепь реакций, катализируемая различными ферментами, может быть реконструирована «в пробирке» с целью синтеза природных соединений с потенциальными терапевтическими свойствами.

Этрероцин. (Рисунок:© Nat. Chem. Biol.)

Многие природные продукты обладают терапевтическим эффектом, однако их получение вне живой клетки, «в пробирке» зачастую невозможно.

Террахинон A. (Рисуноке: © Nat. Chem. Biol.)

Один из подходов к синтезу таких соединений – подражание природе. Стратегия заключается в следующем – изучение особенностей биосинтеза требуемого вещества и, затем, с помощью генетической инженерии получение требуемых ферментов в необходимых объемах. Далее набор ферментов может послужить своеобразной «сборочной линией» для требуемого вещества в одном реакторе. Звучит просто, но практическое исполнение этой идеи далеко не простая задача.

Тем не менее, две исследовательские группы из США смогли выполнить все этапы стратегического решения, описанного выше.

Бредли Мур (Bradley Moore) с коллегами из Университета Калифорнии в Сан-Диего показал, что бактериальные поликетиды энтероцин (enterocin) и вайлупемицин (wailupemycin), останавливающие рост бактерий, могут быть синтезированы из бензоата и малоната в одном реакторе, содержащем необходимый набор ферментов. Получение энтероцина из бензойной кислоты требует наличия 12 ферментов. При этом происходит образование 10 связей C-C, 5 связей C-O и семи хиральных центров.

Используя тот же самый подход, исследовательская группа Кристофера Уолша (Christopher Walsh) из Гарварда синтезировала метаболит гриба террахинон А, обладающий противоопухолевой активностью. Исследователи впервые изучили способ синтеза этого токсина в грибах, восстановив в реакторе природную систему из пяти ферментов.

Источник: Nat. Chem. Biol., 2007, web advanced publish

метки статьи: #биохимия, #кинетика и катализ, #органическая химия, #органический синтез