08:35 2022-01-15
science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu
_ E. coli modificată genetic ar putea îmbunătăți dezvoltarea medicamentelor
_ E. coli modificată genetic ar putea îmbunătăți medicamentul dezvoltare
Fie că luați un relaxant muscular sau un medicament pentru inimă, este posibil să utilizați un medicament care conține un benzoxazol produs sintetic. Deși benzoxazolii naturali sunt mai promițători în produsele farmaceutice, timpul lor de a se dezvolta organic și proprietățile inerente nedorite împiedică utilizarea lor.
Dr. Xuejun Zhu, profesor asistent la Departamentul de Inginerie Chimică Artie McFerrin de la Universitatea Texas A&M, alături de studentul absolvent Huanrong Ouyang și doi studenți, Joshua Hong și Jeshua Malroy sintetizează benzoxazoli naturali folosind E. coli, în speranța de a dezvolta o soluție mai eficientă, Metodă ecologică și rentabilă de producere a acestora pentru dezvoltarea viitoare a medicamentelor.
Cercetarea lor a fost publicată în revista ACS Synthetic Biology 2021 a Societății Americane de Chimie.
Benzoxazolul este un compus heterociclic compus din carbon, hidrogen, oxigen și azot. Poate fi produs sintetic, dar se găsește și în produse naturale bioactive precum nataxazol, caboxamicină și calcimicină. Benzoxazolii creați sintetic se găsesc în produsele farmaceutice sintetice, de la clorzoxazonă (un relaxant muscular) la tafamidis (pentru tratarea bolilor de inimă).
Cu toate acestea, benzoxazolii naturali sunt rar utilizați din cauza timpului necesar producerii organice a compușilor. și proprietățile lor nedorite, cum ar fi toxicitatea ridicată, potența scăzută și solubilitatea slabă. Există cercetări limitate asupra benzoxazolilor naturali, dar aceștia conțin multe calități care arată potențialul de utilizare ulterioară în tratamente împotriva cancerului, antiparazitare și antimicrobiene. De exemplu, unii benzoxazoli naturali prezintă o activitate citotoxică promițătoare care luptă împotriva diferitelor linii de celule tumorale.
„În prezent, metodele naturale de producere a compusului benzoxazol apar foarte lent, uneori durând o săptămână sau mai mult”, a spus Zhu. „Compușii naturali pot provoca, de asemenea, niveluri în exces de toxicitate sau alte proprietăți nedorite care îi limitează aplicațiile.”
Dorind să extragă și să combată anumite calități ale benzoxazolilor naturali, cercetătorii s-au orientat către microbul, E. coli— o bacterie care se găsește în mediu și în intestinele umane și animale.
„Comparativ cu alți microbi, E. coli crește foarte repede”, a spus Ouyang. „Cercetătorii moderni au efectuat numeroase studii asupra E. coli și este mai ușor pentru noi să manipulăm genetic pentru îmbunătățirea productivității, în special pentru producția la scară largă.”
Cercetătorii au modificat un E. coli cu câteva gene esențiale pentru producerea benzoxazolilor naturali. Prin cuplarea ingineriei E. coli cu biosinteza dirijată de precursori, este dezvoltată o cale pentru a produce benzoxazoli naturali într-un ritm mai rapid.
„Din studiul nostru, am descoperit că am putea produce trei tipuri diferite de benzoxazoli simultan, ", a spus Zhu. „Fiecare tip ar putea avea diferite activități biologice, cum ar fi antimicrobiene, antiparazitare și anticancerigene.”
Prin adaptarea variabilelor, cum ar fi utilizarea diferiților precursori, cercetătorii pot extinde și mai mult diversitatea structurală a benzoxazolilor cu speranța de a inversa unele dintre ele. a problemelor inerente ale benzoxazolilor naturali pentru a îmbunătăți solubilitatea și potența în timp ce scad nivelurile de toxicitate.
„Am descoperit că platforma noastră pe bază de E. coli poate recunoaște și încorpora precursori selectați precum fluorul sau clorul în schele”, a spus Ouyang. „Cercetarea noastră servește ca fundație pentru descoperirea și dezvoltarea viitoare a medicamentelor.”
Cu o modalitate durabilă de a dezvolta benzoxazoli naturali, aceștia ar putea fi utilizați în diferite medicamente cu mai multe beneficii decât benzoxazolii produși sintetic. Cercetătorii speră că acesta este un pas către o metodă simplă și rentabilă de a genera noi analogi de benzoxazol prin ingineria proteinelor și biosinteza combinatorie.
Această activitate este susținută de Texas A&M Engineering Experiment Station și de fondurile de pornire ale departamentului de inginerie chimică.
Comentarii:
Adauga Comentariu