Béla, Adalbert2021. április 23., péntek
Tudomány

Ahol családi vonás a gyógyszergyártás

National Geographic Magyarország

A növények nem nagyon tudnak fizikailag hatni a környezetükre, ezért kémiai módszereket fejlesztettek ki e célra. Az eredmény pedig számtalan, számunkra gyógyszer-alapanyagként használható molekula lett.

Forrás: Pixabay

Az MIT (Massachusettes-i Műszaki Egyetem) Whitehead Intézete számolt be egy új kutatásról, amelyben számos gyógynövény „molekulagyárát” jelentő enzimcsaládot vizsgálták meg, az eredményeiket az Amerikai Tudományos Akadémia folyóirata, a PNAS közölte.
Ezek az enzimek, az  aromás-aminosav-dekarboxilázok (AADC) rendkívül sokféle molekula előállításában játszanak kulcsszerepet, ezek adják egyes növények illatanyagát, vagy épp a rovarok elriasztását, illetve a környezet változásaihoz való alkalmazkodást szolgálják. Számos közülük történetesen a gyógyszergyártásnak is jó alapanyagot jelent, mint például a fájdalomcsillapítóként használt ópiumszármazékok, vagy a rák elleni kemoterápiában igen fontos vinblasztin.

Az enzimek munkáját úgy képzelhetjük el, mintha egy nagy gyártósor volna előttünk, az egyes enzimek egy-egy kis módosítást hajtanak végre a „futószalagon” eléjük kerülő molekulán, majd a következő enzim egy másikat, s végül számos apró lépés után megszületik a célmolekula. Amikor egy kívánt molekula „gyártósora” minden lépését sikerül azonosítaniuk a kutatóknak, onnantól fogva nincsenek arra rászorulva, hogy a növényekben, sokszor erősen változó mennyiségben és minőségben állítsák elő ezeket, hanem rá lehet állítani baktériumokat vagy élesztőgombákat a precízebb, szabályozott sorozatgyártásra.

Az AADC enzimek a növényi molekula-gyártósor elején dolgoznak, elosztják, irányítják az eléjük kerülő, szabadon hozzáférhető aminosav molekulákat a különféle gyártósorok felé. Ezek az AADC enzimek az evolúció során számtalan apró változást éltek át, s ezzel új típusú molekulák megszámlálhatatlan sokaságának gyártását indíthatták el pusztán a helyzetüknek köszönhetően: a gyártósor elején történt kis változás is jelentős következményekkel járt a teljes gyártásra nézve.

A kutatók ezen enzimek sokféleségének a kialakulását tárták fel, s azokat az egyedi szerkezeti funkciókat, amelyek megismerése és megértése hozzásegíthet ahhoz, hogy az AADC „személyre szabott” változtatásával egy-egy kívánt molekula előállítását tudják majd mesterségesen szabályozni.

Az AADC enzimcsalád viszonylag rövid idő alatt alakult ki, a kettőződés jelentős szerepet játszott e folyamatban, a duplikáció során képződő „felesleges” enzim ugyanis új funkciókat keríthetett magának, s ezzel megindult az út ahhoz a rengeteg, sok esetben csak egész kis részletekben különböző enzimhez, amely ma alkotja e családot.

A kutatók az enzimcsaládról feltárt ismeretanyag alapján, próbaképpen készítettek is egy mesterséges gyártósort, amelynek a feladata egy, a morfin előanyagát jelentő molekula előállítása volt. Azután az így, különféle növényfajokból vett enzimekből összeállított mesterséges enzimatikus gyártósor segítségével kevesebb kémiai lépés volt szükséges a kívánt molekula előállításához, mint a máknövényben, a benne természetesen előforduló enzimek útján. Ez a kísérlet igazolta azt az elképzelést, hogy az AADC részletes megismerésével a jelenlegi módszereknél egyszerűbben is előállíthatunk majd számos növényi gyógyszeralapanyagot.
Michael Torrens-Spence, a kutatás vezetője elmondta: „A jelenlegi eljárás során egyszerűen leutánozzuk a növényben zajló biokémiai folyamatot a molekulák előállításában. Azonban a feltárt információk alapján már a biológiára alkalmazott mérnöki módszerrel változtathatunk a folyamatokon, s megkönnyíthetjük az előállítást, vagy épp egészen új molekulákat szintetizálhatunk így.”

Hozzászólások

Példátlan kifényesedést észleltek a szomszédos csillagnál

Példátlan kifényesedést észleltek a szomszédos csillagnál

A Proxima Centauri a legközelebbi idegen csillag, a rendszerében legalább két bolygó kering.

Mióta alszanak téli álmot a pelék?

Mióta alszanak téli álmot a pelék?

Ma élő pelék elődeinek fogait vizsgálták meg, s ennek eredményéből derült ki a téli álom története.

Nemzetközi innovációs versenyt nyert egy hazai rákkutató cég

Nemzetközi innovációs versenyt nyert egy hazai rákkutató cég

A magyar Oncompass Medicine világelső lett a Get in the Ring! nemzetközi innovációs versenyen.

Virágos talajtakarókkal a biológiai sokszínűségért

Virágos talajtakarókkal a biológiai sokszínűségért

Április 22-én a Föld Napja hívja fel a figyelmet az élővilág védelmére, a sokszínűség megóvására.

Magyar közreműködéssel készül az üstökösvadász űrszonda

Magyar közreműködéssel készül az üstökösvadász űrszonda

Magyar hardverrel és szoftverrel készíti majd a fotókat az üstökösvadász űrszonda, a Comet Interceptor (üstökös elfogó) - tette közzé az Eötvös Loránd Kutatási Hálózat (ELKH) közleménye alapján az MTI.

National Geographic 2021. áprilisi címlap

Előfizetés

A nyomtatott magazinra,
12 hónapra

10 560 Ft

Korábbi számok

National Geographic 2010. januári címlapNational Geographic 2010. februári címlapNational Geographic 2010. márciusi címlapNational Geographic 2010. áprilisi címlapNational Geographic 2010. májusi címlapNational Geographic 2010. júniusi címlapNational Geographic 2010. júliusi címlapNational Geographic 2010. augusztusi címlapNational Geographic 2010. szeptemberi címlapNational Geographic 2010. októberi címlapNational Geographic 2010. novemberi címlapNational Geographic 2010. decemberi címlapNational Geographic 2011. januári címlapNational Geographic 2011. februári címlapNational Geographic 2011. márciusi címlapNational Geographic 2011. áprilisi címlapNational Geographic 2011. májusi címlapNational Geographic 2011. júniusi címlapNational Geographic 2011. júliusi címlapNational Geographic 2011. augusztusi címlapNational Geographic 2011. szeptemberi címlapNational Geographic 2011. októberi címlapNational Geographic 2011. novemberi címlapNational Geographic 2011. decemberi címlapNational Geographic 2012. januári címlapNational Geographic 2012. februári címlapNational Geographic 2012. márciusi címlapNational Geographic 2012. áprilisi címlapNational Geographic 2012. májusi címlapNational Geographic 2012. júniusi címlapNational Geographic 2012. júliusi címlapNational Geographic 2012. augusztusi címlapNational Geographic 2012. szeptemberi címlapNational Geographic 2012. októberi címlapNational Geographic 2012. novemberi címlapNational Geographic 2012. decemberi címlapNational Geographic 2013. januári címlapNational Geographic 2013. februári címlapNational Geographic 2013. márciusi címlapNational Geographic 2013. áprilisi címlapNational Geographic 2013. májusi címlapNational Geographic 2013. júniusi címlapNational Geographic 2013. júliusi címlapNational Geographic 2013. augusztusi címlapNational Geographic 2013. szeptemberi címlapNational Geographic 2013. októberi címlapNational Geographic 2013. novemberi címlapNational Geographic 2013. decemberi címlapNational Geographic 2014. januári címlapNational Geographic 2014. februári címlapNational Geographic 2014. márciusi címlapNational Geographic 2014. áprilisi címlapNational Geographic 2014. májusi címlapNational Geographic 2014. júniusi címlapNational Geographic 2014. júliusi címlapNational Geographic 2014. augusztusi címlapNational Geographic 2014. szeptemberi címlapNational Geographic 2014. októberi címlapNational Geographic 2014. novemberi címlapNational Geographic 2014. decemberi címlapNational Geographic 2015. januári címlapNational Geographic 2015. februári címlapNational Geographic 2015. márciusi címlapNational Geographic 2015. áprilisi címlapNational Geographic 2015. májusi címlapNational Geographic 2015. júniusi címlapNational Geographic 2015. júliusi címlapNational Geographic 2015. augusztusi címlapNational Geographic 2015. szeptemberi címlapNational Geographic 2015. októberi címlapNational Geographic 2015. novemberi címlapNational Geographic 2015. decemberi címlapNational Geographic 2016. januári címlapNational Geographic 2016. februári címlapNational Geographic 2016. márciusi címlapNational Geographic 2016. áprilisi címlapNational Geographic 2016. májusi címlapNational Geographic 2016. júniusi címlapNational Geographic 2016. júliusi címlapNational Geographic 2016. augusztusi címlapNational Geographic 2016. szeptemberi címlapNational Geographic 2016. októberi címlapNational Geographic 2016. novemberi címlapNational Geographic 2016. decemberi címlapNational Geographic 2017. januári címlapNational Geographic 2017. februári címlapNational Geographic 2017. márciusi címlapNational Geographic 2017. áprilisi címlapNational Geographic 2017. májusi címlapNational Geographic 2017. júniusi címlapNational Geographic 2017. júliusi címlapNational Geographic 2017. augusztusi címlapNational Geographic 2017. szeptemberi címlapNational Geographic 2017. októberi címlapNational Geographic 2017. novemberi címlapNational Geographic 2017. decemberi címlapNational Geographic 2018. januári címlapNational Geographic 2018. februári címlapNational Geographic 2018. márciusi címlapNational Geographic 2018. áprilisi címlapNational Geographic 2018. májusi címlapNational Geographic 2018. júniusi címlapNational Geographic 2018. júliusi címlapNational Geographic 2018. augusztusi címlapNational Geographic 2018. szeptemberi címlapNational Geographic 2018. októberi címlapNational Geographic 2018. novemberi címlapNational Geographic 2018. decemberi címlapNational Geographic 2019. januári címlapNational Geographic 2019. februári címlapNational Geographic 2019. márciusi címlapNational Geographic 2019. áprilisi címlapNational Geographic 2019. májusi címlapNational Geographic 2019. júniusi címlapNational Geographic 2019. júliusi címlapNational Geographic 2019. augusztusi címlapNational Geographic 2019. szeptemberi címlapNational Geographic 2019. októberi címlapNational Geographic 2019. novemberi címlapNational Geographic 2019. decemberi címlapNational Geographic 2020. januári címlapNational Geographic 2020. februári címlapNational Geographic 2020. márciusi címlapNational Geographic 2020. áprilisi címlapNational Geographic 2020. májusi címlapNational Geographic 2020. júniusi címlapNational Geographic 2020. júliusi címlapNational Geographic 2020. augusztusi címlapNational Geographic 2020. szeptemberi címlapNational Geographic 2020. októberi címlapNational Geographic 2020. novemberi címlapNational Geographic 2020. decemberi címlapNational Geographic 2021. januári címlapNational Geographic 2021. februári címlapNational Geographic 2021. márciusi címlapNational Geographic 2021. áprilisi címlap

Hírlevél feliratkozás

Kérjük, erősítsd meg a feliratkozásod az e-mailben kapott linkre kattintva!

Kövess minket