Romanian
Albanian
Arabic
Armenian
Azerbaijani
Belarusian
Bengali
Bosnian
Catalan
Czech
Danish
Deutsch
Dutch
English
Estonian
Finnish
Français
Greek
Haitian Creole
Hebrew
Hindi
Hungarian
Icelandic
Indonesian
Irish
Italian
Japanese
Korean
Latvian
Lithuanian
Macedonian
Mongolian
Norwegian
Persian
Polish
Portuguese
Romanian
Russian
Serbian
Slovak
Slovenian
Spanish
Swahili
Swedish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
Български
中文(简体)
中文(繁體)
Nature 2020-Jul

Discovery and engineering of colchicine alkaloid biosynthesis

Numai utilizatorii înregistrați pot traduce articole
Log In / Înregistrare
Linkul este salvat în clipboard
Ryan Nett
Warren Lau
Elizabeth Sattely

Cuvinte cheie

Abstract

Few complete pathways have been established for the biosynthesis of medicinal compounds from plants. Accordingly, many plant-derived therapeutics are isolated directly from medicinal plants or plant cell culture1. A lead example is colchicine, a US Food and Drug Administration (FDA)-approved treatment for inflammatory disorders that is sourced from Colchicum and Gloriosa species2-5. Here we use a combination of transcriptomics, metabolic logic and pathway reconstitution to elucidate a near-complete biosynthetic pathway to colchicine without prior knowledge of biosynthetic genes, a sequenced genome or genetic tools in the native host. We uncovered eight genes from Gloriosa superba for the biosynthesis of N-formyldemecolcine, a colchicine precursor that contains the characteristic tropolone ring and pharmacophore of colchicine6. Notably, we identified a non-canonical cytochrome P450 that catalyses the remarkable ring expansion reaction that is required to produce the distinct carbon scaffold of colchicine. We further used the newly identified genes to engineer a biosynthetic pathway (comprising 16 enzymes in total) to N-formyldemecolcine in Nicotiana benthamiana starting from the amino acids phenylalanine and tyrosine. This study establishes a metabolic route to tropolone-containing colchicine alkaloids and provides insights into the unique chemistry that plants use to generate complex, bioactive metabolites from simple amino acids.

Alăturați-vă paginii
noastre de facebook

Cea mai completă bază de date cu plante medicinale susținută de știință

  • Funcționează în 55 de limbi
  • Cure pe bază de plante susținute de știință
  • Recunoașterea ierburilor după imagine
  • Harta GPS interactivă - etichetați ierburile în locație (în curând)
  • Citiți publicațiile științifice legate de căutarea dvs.
  • Căutați plante medicinale după efectele lor
  • Organizați-vă interesele și rămâneți la curent cu noutățile de cercetare, studiile clinice și brevetele

Tastați un simptom sau o boală și citiți despre plante care ar putea ajuta, tastați o plantă și vedeți boli și simptome împotriva cărora este folosit.
* Toate informațiile se bazează pe cercetări științifice publicate

Google Play badgeApp Store badge