En smuk sommerplante producerer en lovende anti-diabetes forbindelse

Cirka halvdelen af ​​de vestlige lægemidler, der bruges i dag, stammer fra naturligt forekommende plantemetabolitter. Planter producerer over 200, 000 af disse specialiserede metabolitter, men at identificere medicinsk nyttige er udfordrende, og at skaffe tilstrækkelige mængder til menneskelig brug udgør en endnu større udfordring. Type 2 diabetes, en sygdom karakteriseret ved forhøjede blodsukkerniveauer på grund af kroppens ineffektive brug af insulin, påvirker over 320 millioner mennesker verden over. Lægemidler, der almindeligvis bruges til behandling af type-2-diabetes, reducerer blodsukkerniveauet ved at hæmme to enzymers aktiviteter:HPA (pancreas alfa-amylase), som spalter komplekse stivelser i strenge af sukkermolekyler kaldet oligosaccharider og alfa-glucosidaser, som omdanner oligosaccharider til glukose i tarmen. Desværre, hæmningen af ​​alfa-glucosidaser får nogle ufordøjede oligosaccharider til at bevæge sig ind i tarmene, fører til flatulens og diarré.

Ti år siden, i et forsøg på at producere et diabeteslægemiddel, der specifikt hæmmer HPA-aktivitet uden at have grimme bivirkninger, videnskabsmænd screenede 30, 000 ekstrakter stammer fra planter og andre organismer og fandt en enkelt forbindelse, der passede regningen:montbretin A (MbA) fra pære-lignende underjordiske knolde på prydplanten montbretia ( Krokosmi x crocosmiiflora ) (se figur). Desværre, MbA kan ikke produceres i store mængder uden at forstå den biokemiske vej og gener involveret i dets biosyntese, en vanskelig opgave i betragtning af mangfoldigheden og kompleksiteten af ​​plantemetabolske veje.

Forskere fra University of British Columbia og Canadian Glycomics Network analyserede denne afgørende vej, som diskuteret i denne måneds udgave af Plantecellen . Forskerne opdagede de første tre mellemmetabolitter i MbA-biosyntesevejen, inklusive et produkt kaldet mini-MbA, som også stærkt hæmmer HPA -aktivitet, samt de fire enzymer, der er involveret i mini-MbA-produktion. Vigtigere, da de klonede generne for disse enzymer og brugte dem til genetisk at transformere vild tobak, de opnåede med succes mini-MbA. Ifølge ledende videnskabsmand Dr. Joerg Bohlmann fra University of British Columbia, Vancouver BC, "Dette er et fascinerende eksempel på det stort set uopdagede potentiale ved plantespecialiseret metabolisme, der kan føre til nye behandlinger til forbedring af menneskers sundhed."