Ключевой растительный фермент поможет производить препараты и другие продукты
Москва, 13:34, 09 Сен 2019, редакция FTimes.ru, автор Евгения Ковалева.
Ученые из Института Солка рассмотрели, как растения развили способность синтезировать вещества для отпугивания вредителей, привлечения опылителей, лечения инфекций, защиты от высоких температур и других экологических стрессов.
Оказалось, что за производство необходимых для выживания продуктов отвечает фермент халкон изомераза, сообщает eurekalert.org. Ученые надеются, что новая информация поможет в изготовлении полезных веществ для людей, включая лекарства. Результаты исследования представлены в ACS Catalysis.
«Первые наземные растения появились около 450 млн лет назад. Они научились превращать атмосферный СО2 во множество натуральных химикатов, — сказал профессор Джозеф Ноэль, старший автор работы. – Мы 20 лет пытались понять химическую эволюцию растений. Она дала подробную информацию о развитии уникальной способности синтеза необычных, но полезных молекул».
Ранее специалист рассматривал, как ферменты появились из неэнзимных протеинов, включая изучение их более примитивных версий в организмах, вроде бактерий и грибков.
Халкон изомераза является катализатором. Фермент помогает получать нужные формы химикатов – молекулы могут принимать 2 зеркальных вида (изомеры).
«В фармацевтике важно синтезировать правильную версию вещества, — сказал Ноэль. – Изучив принципы работы халкон изомеразы, мы можем лучше понять, как ускорить производство правильных изомеров».
Исследователи проанализировали форму и поведение энзима. Они указали на часть изомеразы, позволяющую быстро запускать реакции, одновременно следя, чтобы фермент оставался биологически активным растворителем. Процессы позволяют, например, превратить метаболиты фенилаланин и тирозин в флавоноиды.
Оказалось, что аминокислота аргинин, соединяясь с ферментом, обеспечивает его каталитические свойства.
«Благодаря моделированию и изучению структуры, мы смогли определить положение аргинина на активном центре энзима во время реакции», — сказал первый автор, Джейсон Берк.
