英國生物科學理事會（BBSRC）旗下的JohnInnes研究所（JohnInnesCentre）的科學家們發(fā)現(xiàn)了一種自然界存在的重要酶，這一發(fā)現(xiàn)打開了廉價生成藥物化合物之門。研究成果發(fā)表在11月21日的《自然》（Nature）雜志上。
“成千上萬的化合物都來源于這種我們稱之為環(huán)烯醚萜合酶（iridoidsynthase）的酶，”論文的資深作者、JohnInnes研究所和東英格利亞大學SarahO'Connor博士說。
“我們可以開始利用它來想出一些能使醫(yī)學和農(nóng)業(yè)受益的具有生物活性的自然新結構。”
抗癌藥物長春堿（vinblastine）可由藥用植物長春花（Madagascarperiwinkle）等一些植物自然產(chǎn)生，也可以用快速生長的植物來生成它。利用合成生物學還可以對其進行改造。
當前硫酸長春堿的抗癌成分主要是來自長春花植物。但長春堿生成水平通常非常低下，且藥物具有許多的副作用。研究人員希望找到一條途徑更廉價、更容易地生成長春堿，并改造其化學結構減輕副作用。
研究人員證實環(huán)烯醚萜合酶是生成這種化合物*的步驟。他們利用這種環(huán)烯醚萜合酶將來自中藥荊芥（catnip）的強效化合物制成長春堿（vinblastine）。
蚜蟲是重要的農(nóng)業(yè)害蟲。許多的蚜蟲能夠生成一些與環(huán)烯醚萜合酶產(chǎn)物相同或相似的性信息激素。策略性使用這些環(huán)烯醚萜化合物可以破壞蚜蟲的繁殖周期，或將它們從農(nóng)作物中驅逐出來。
“此外，環(huán)烯醚萜合酶也可作為許多其他環(huán)烯醚萜類化合物的基本支架，我們可以開始嘗試建立一些具有生物活性的新化合物結構。”
所有環(huán)烯醚萜的骨架都包含兩個稠環(huán)，科學家們一直試圖追蹤是什么導致生成了這一環(huán)狀系統(tǒng)。實驗表明環(huán)烯醚萜合酶對此負責。
科學家們在環(huán)烯醚萜合酶之前就知道有這種酶存在，且知道編碼它的基因的表達機制。文章的主要作者、FernandoGeu-Flores由此尋找了以相似方式表達的基因編碼的酶，將他們的研究縮小到20種酶。
上世紀80年代發(fā)布的研究表明這種下落不明的酶依賴一種稱作NADPH的特殊化合物，因此將他們的搜尋范圍又縮小到兩種酶。zui后確定了這一重要的酶。
O'Connor和同事們將進一步調(diào)查這種酶是否在近100年來化學家們利用的一種簡單化學反應中起作用的酶?？茖W家們一直試圖尋找催化Diels-Alder反應（以發(fā)現(xiàn)它的科學家、諾貝爾獎獲得者命名）的酶。更好地了解環(huán)烯醚萜合酶的作用機制可能為利用合成生物學生成藥物化合物開辟新途徑
