物理科技生物学-PHYICA

西红柿提供了番肉负担得起的帕金森病药物来源

生物 2022-04-15 00:03:27

约翰·英尼斯中心 富含左旋多巴的番茄果实 科学家生产了一种富含帕金森病药物左旋多巴的番茄,这可能成为一种新的、负担得起的世界基本药物来源

转基因番茄的发展对那些获取药物受到限制的发展中国家产生了影响

番茄植物作为左旋多巴天然来源的这一新用途也为那些遭受化学合成左旋多巴副作用(包括恶心和行为并发症)的人带来益处

番茄被选为广泛种植的作物,可用于扩大生产,并有可能提供标准化和可控的左旋多巴天然来源

约翰·英尼斯中心领导的团队通过在甜菜根中引入负责合成左旋多巴的基因来改造番茄果实,左旋多巴在甜菜色素的生产中发挥作用

左旋多巴是由酪氨酸产生的,酪氨酸是一种存在于许多食物中的氨基酸

研究小组插入了一个编码酪氨酸酶的基因,这种酶利用酪氨酸来构建左旋多巴等分子

这提高了左旋多巴的水平,特别是在植物的果实部分,并导致比那些与整个植物左旋多巴生产相关的更高的产量

番茄果实中的左旋多巴含量为每公斤番茄150毫克,与在其他左旋多巴积累植物中观察到的水平相当,但没有以前阻碍植物代谢产生这种药物的一些已知缺点

现在的目标是建立一条生产管道,从番茄中提取左旋多巴,并纯化成药物产品

该研究的对应作者凯奇·马丁教授解释说:“这个想法是,你可以用相对较少的基础设施来种植西红柿

作为转基因生物,你可以在温室里种植它们,这种受控的环境有非常窄的网眼,这样你就不会有花粉通过昆虫逸出

“然后,您可以以相对较低的成本扩大规模

当地的一个行业可以从西红柿中制备左旋多巴,因为它是可溶的,你可以提取

然后你可以制造一种技术含量相对较低的净化产品,可以在当地分发

" 帕金森病在发展中国家是一个日益严重的问题,在这些国家,许多人买不起每天2美元的合成左旋多巴

左旋多巴是神经化学多巴胺的氨基酸前体,用于补偿帕金森病患者多巴胺的耗竭

左旋多巴也被称为左旋多巴,自1967年作为一种药物被确立以来,左旋多巴一直是帕金森病的金标准疗法

它是世界卫生组织(世卫组织)宣布的基本药物之一,其市场价值高达数千亿美元

这种药物最常见的形式是通过化学合成产生的,但也有天然来源

据报道,只有少数植物含有可测量数量的这种分子,主要存在于种子中

人们研究最多的是绒面豆,油麻藤,其种子中含有高达10%的左旋多巴

但这是有问题的,因为这种植物覆盖着含有油麻藤的荨麻毛,这可能会对收割庄稼的田间工人造成刺激和过敏反应

咖啡豆本身会导致色胺水平升高,从而导致帕金森病患者产生幻觉

“我们已经证明了使用表达酪氨酸酶的番茄作为左旋多巴的来源是可能的

这进一步证明了番茄是合成生物学的强有力的选择

此外,还有令人惊讶的有益效果,包括货架期的改善和氨基酸水平的提高,我们可以对此进行研究

达里奥·布雷特尔

这项研究:富含左旋多巴的番茄果实的代谢工程发表在《代谢工程》杂志上

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