Pulserne stiger, da ny undersøgelse afslører plantens hemmeligheder, der holder folk i ro

Kemiske hemmeligheder for en plante, der er blevet brugt gennem historien for dens beroligende virkning, er blevet afsløret i ny forskning.

Disse nye resultater kom fra forskning i indisk Snakeroot ( Rauwolfia serpentina ) som har været brugt i årtusinder i Syd- og Sydøstasien som et beroligende middel.

John Innes Center-holdet i professor Sarah O'Connors laboratorium fulgte spor fra den seneste tid for at identificere de genetiske netværk bag en kritisk katalysator kaldet et sarpagan broenzym.

Dette genererer en vigtig kemisk forbindelse til medicinsk nyttige forbindelser i indisk slangerod og mange andre planter.

Hovedforfatter af avisen Dr. Thu Thuy Dang fra John Innes Center sagde:"Vi satte os for at finde det manglende enzym, der katalyserer denne vigtige reaktion baseret på et 20 år gammelt spor fra litteraturen.

"Takket være de nye fremskridt inden for bioinformatiske og biologiske kemitilgange, vi var i stand til at identificere det manglende gen, der koder for enzymet blandt tusindvis af andre gener fra planten."

Opdagelsen af ​​det nye oxidative enzym, der katalyserer spændende kemi, kunne levere hurtigere veje til behandlinger for unormale hjerterytmer, forhøjet blodtryk og nogle psykiske lidelser.

Undersøgelsen fandt også, at enzymet har en tilpasningsdygtig mekanisme, der kunne skabe en række strukturelt forskellige kemiske produkter.

Prof. Sarah O'Connor tilføjede:"Opdagelsen af ​​sarpagan-broenzymet, sammen med andre stilladsgeneratorenzymer, vil levere de dele, der er nødvendige til samling og konstruktion af metaboliske veje i organismer såsom gær- eller tobaksplanter til masseproduktion af farmaceutisk vigtige forbindelser. Vi samarbejder i øjeblikket med eksperter i syntetisk biologi og gærteknik for at skubbe dette fremad."

Indisk slangerod er en af ​​de 50 grundlæggende urter, der bruges i traditionel kinesisk medicin, hvor det har navnet shég?n mù (kinesisk:???) eller yìndù shémù (kinesisk:????).

Det producerer cirka 150 monoterpenindolalkaloider såsom reserpin, yohimbine, og raubasine.

En af de bedst kendte alkaloider i slangerod er ajmaline, et klasse Ia antiarytmisk middel, der ofte bruges til diagnosticering af patienter, der mistænkes for at have Brugada syndrom, en tilstand, der forårsager forstyrrelse af hjertets normale rytme.

I andre resultater viste undersøgelsen, at sarpagan-broenzymet danner bro mellem to kulstofatomer, en reaktion, der er særlig udfordrende for syntetiske organiske kemikere, og dermed skaber de komplekse tredimensionelle strukturer, der findes i de mange klasse af alkaloider.

Undersøgelsen viste også for første gang, at det komplekse alkaloid vinorin kan produceres i en anden organisme, kræver fem enzymatiske trin (inklusive det nyopdagede enzym) fra det let tilgængelige mellemprodukt strictosidin.

Ultimativt, denne tilgang kan bruges til at fremstille strictosidin-afledte lægemidler såsom ajmaline, som bruges til at behandle unormale hjerterytmer, mere effektivt.

Dr. Jakob Franke sagde "Opdagelsen fremhæver alsidigheden af ​​denne gruppe af oxidative enzymer, hvilket gør det til en meget nyttig biokatalysator og et fremragende mål for konstruktion af disse alkaloidveje. Vi kunne bruge dette enzym til at producere lægemidler på en meget mere elegant måde, end nogen syntetisk kemiker kunne."