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研究表明蛹虫草可以合成喷司他丁 用于生产抗癌活性的药物

时间:2019-04-08 08:50  来源:未知  作者:八百寿

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10月19日,《细胞》杂志子刊《Cell Chemical Biology》在线宣布了中国科学院上海植物生理生态研讨所王成树研讨组的最新研讨效果:“Fungal cordycepin biosynthesis is coupled with the production of the

10月19日,《细胞》杂志子刊《Cell Chemical Biology》在线宣布了中国科学院上海植物生理生态研讨所王成树研讨组的最新研讨效果:“Fungal cordycepin biosynthesis is coupled with the production of the safeguard molecule pentostatin(虫草素随同保护分子喷司他丁的生物组成)”。

蛹虫草中的基因簇一起组成虫草素(Cordycepin, COR)和喷司他丁Pentostatin, PTN), 后者可以按捺虫草素降解为3'-脱氧肌苷(3'-deoxyinosine,3'-dI )

研讨初度发现,蛹虫草可以组成具有抗癌活性的药物喷司他丁,并由同一基因簇一同组成虫草素及喷司他丁。

喷司他丁(pentostatin)最早于1974年在细菌中被断定,是腺苷脱氨酶的强按捺剂,1991年获FDA赞同,成为抗毛细胞白血病(hairy cell leukemia)的商业药物(Nipent)。

虫草素及喷司他丁均具有抗癌活性

自然界中可以感染杀虫的广义虫草菌达1000多种,这些真菌在昆虫种群的自然调控中发挥着重要的效果。

其间以冬虫夏草、蛹虫草和蝉花等为代表的虫草菌感染昆虫后构成的菌虫复合体—虫草具有悠久的食药用前史,具有抗癌、前进免疫、抗菌及抗疲劳等多种生物活性,但相关的活性成分多不清楚。

腺苷类系物虫草素(cordycepin)最早于1950年在蛹虫草中被发现断定,具有抗菌、抗虫及抗癌等生物活性,但组成机理不知道,导致学界及企业界争论不休,以为冬虫夏草等不同虫草菌具有组成虫草素的能力。

喷司他丁(pentostatin)最早于1974年在细菌中被断定,是腺苷脱氨酶的强按捺剂,1991年获FDA赞同,成为抗毛细胞白血病(hairy cell leukemia)的商业药物(Nipent)。

该研讨无缺解析了虫草素在蛹虫草(Cordyceps militaris)中的生物组成机理,另外初度发现蛹虫草可以组成抗癌药物—喷司他丁,该化合物被用来保护所组成虫草素的结构稳定性。

王成树研讨组在完结蛹虫草基因组研讨(Genome Biology, 2011)的基础上,通过生物信息分析及基因功能研讨,无缺地解析了虫草素生物组成的分子机理。

他们的研讨还初度发现,蛹虫草可以组成具有抗癌活性的喷司他丁,并由同一基因簇一同组成虫草素及喷司他丁。

关于人类来说,也不宜摄入过量的虫草素

这两种腺苷类分子在功能上扮演着“保护者—被保护者”的效果,也就是说,虫草素在被组成的一起,蛹虫草会组成一个保护其稳定性的分子。

研讨还发现,蛹虫草只要在蚕蛹上生长而非液体发酵培育时,才会组成高水平的虫草素。但虫草素含量过高时能引起细胞毒性,真菌从而会启动解毒机制,将虫草素脱氨生成3'-脱氧肌苷(3'-deoxyinosine)。暗示着关于人类来说,也不宜摄入过量的虫草素。在取得了虫草素组成基因的基础上,结合色谱验证分析,他们的研讨证明冬虫夏草和蝉花等其他种类的虫草菌不能组成虫草素及喷司他丁。使用取得的组成基因,异源表达可以实现由酵母菌组成虫草素;而通过内源基因高表达,可以在蛹虫草中高水平地组成虫草素和喷司他丁,为这种两种活性成分的高效使用奠定了技术基础。

据介绍,该研讨效果的含义包含:1. 为蛹虫草的抗癌活性供应了分子证据;2. 从基因及化合物水平证明,冬虫夏草和蝉花等其他虫草菌不可以组成虫草素,也不能组成喷司他丁;3. 为蛹虫草的质量标准供应了新的分子方针—喷司他丁;4. 为通过组成生物学技术高水平组成虫草素和喷司他丁供应了基因资源。

该研讨由研讨生夏永亮和罗飞飞作为一同第一作者等完结,该项工作得到了基金委重点项目及中国科学院战略先导B项目的资助。

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