งานวิจัยใหม่เผยความลับทางเคมีของพืชที่ใช้มาตลอดประวัติศาสตร์เพื่อผลที่สงบเงียบ การค้นพบใหม่เหล่านี้มาจากการวิจัยเกี่ยวกับ Snakeroot ของอินเดีย(Rauwolfia serpentina) ซึ่งถูกใช้เป็นยากล่อมประสาทมาเป็นพันปีแล้วในเอเชียใต้และเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ ทีม John Innes Center ในห้องทดลองของศาสตราจารย์ Sarah O’Connor ติดตามเบาะแสจากอดีตที่ผ่านมาเพื่อระบุเครือข่ายทางพันธุกรรมที่อยู่เบื้องหลังตัวเร่งปฏิกิริยาที่สำคัญที่เรียกว่าเอนไซม์ sarpagan bridge
สิ่งนี้สร้างการเชื่อมโยงทางเคมีที่สำคัญกับสารประกอบที่มีประโยชน์ทางยาในรากงูอินเดียและพืชอื่นๆ อีกมาก
Dr Thu Thuy Dang หัวหน้าทีมวิจัยของศูนย์ John Innes Center กล่าวว่า “เรามุ่งมั่นที่จะค้นหาเอ็นไซม์ที่หายไปซึ่งเร่งปฏิกิริยาสำคัญนี้โดยอาศัยเบาะแสอายุ 20 ปีจากวรรณกรรม ”ด้วยความก้าวหน้าครั้งใหม่ในแนวทางชีวสารสนเทศและเคมีชีวภาพ เราสามารถระบุยีนที่หายไปซึ่งเข้ารหัสเอ็นไซม์ท่ามกลางยีนอื่นๆ หลายพันชนิดจากพืช”
การค้นพบเอ็นไซม์ออกซิเดชันใหม่ที่กระตุ้นปฏิกิริยาทางเคมีที่น่าสนใจ สามารถนำไปสู่การรักษาจังหวะการเต้นของหัวใจที่ผิดปกติ ความดันโลหิตสูง และความผิดปกติทางจิตบางอย่างได้เร็วขึ้น
การศึกษายังพบว่าเอนไซม์มีกลไกที่ปรับเปลี่ยนได้ซึ่งสามารถสร้างชุดผลิตภัณฑ์เคมีที่มีความหลากหลายทางโครงสร้างได้
ศ.ซาร่าห์ โอคอนเนอร์ กล่าวเสริมว่า “การค้นพบเอ็นไซม์ sarpagan bridge ร่วมกับเอ็นไซม์ตัวสร้างโครงนั่งร้านอื่น ๆ จะจัดหาชิ้นส่วนที่จำเป็นสำหรับการประกอบและวิศวกรรมของวิถีการเผาผลาญในสิ่งมีชีวิต เช่น ยีสต์หรือพืชยาสูบ เพื่อการผลิตจำนวนมากที่มีความสำคัญทางเภสัชกรรม สารประกอบ ขณะนี้เรากำลังร่วมมือกับผู้เชี่ยวชาญด้านชีววิทยาสังเคราะห์และวิศวกรรมยีสต์เพื่อผลักดันสิ่งนี้” รากงูอินเดียเป็นหนึ่งในสมุนไพรพื้นฐาน 50 ชนิดที่ใช้ในการแพทย์แผนจีน โดยมีชื่อ shégēn mù (จีน: 蛇根木) หรือ yìndù shémù (จีน: 印度蛇木)
ผลิตอัลคาลอยด์ monoterpene indole ประมาณ 150 เช่น reserpine, yohimbine และ raubasine อัลคาลอยด์ที่รู้จักกันดีที่สุดชนิดหนึ่งใน snakeroot คือ ajmaline ซึ่งเป็นยาต้านการเต้นของหัวใจระดับ Ia ที่มักใช้ในการวินิจฉัยผู้ป่วยที่สงสัยว่าเป็นโรค Brugada ซึ่งเป็นภาวะที่ทำให้เกิดการหยุดชะงักของจังหวะการเต้นของหัวใจ
ในผลการวิจัยอื่น ๆ การศึกษาพบว่าเอนไซม์ sarpagan bridge เชื่อมอะตอมของคาร์บอน 2 อะตอม ซึ่งเป็นปฏิกิริยาที่ท้าทายโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับนักเคมีอินทรีย์สังเคราะห์ ดังนั้นจึงสร้างโครงสร้างสามมิติที่ซับซ้อนซึ่งพบในอัลคาลอยด์หลายกลุ่ม
การศึกษายังแสดงให้เห็นเป็นครั้งแรกว่าสามารถสร้างอัลคาลอยด์ vinorine ที่ซับซ้อนได้ในสิ่งมีชีวิตที่แตกต่างกัน โดยต้องใช้เอนไซม์ห้าขั้นตอน
ในท้ายที่สุด แนวทางนี้อาจใช้ในการผลิตยาที่ได้จากการคลายเครียด เช่น อัจมาลีน ซึ่งใช้รักษาจังหวะการเต้นของหัวใจผิดปกติได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น
Dr Jakob Franke กล่าวว่า “การค้นพบนี้เน้นย้ำถึงความเก่งกาจของเอนไซม์ออกซิเดชันกลุ่มนี้ ซึ่งทำให้เอนไซม์ตัวนี้เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาทางชีวภาพที่มีประโยชน์มาก และเป็นเป้าหมายที่ยอดเยี่ยมสำหรับวิศวกรรมเส้นทางอัลคาลอยด์เหล่านี้ เราสามารถใช้เอนไซม์นี้เพื่อผลิตยาได้อย่างสวยงามกว่าที่นักเคมีสังเคราะห์คนใดจะทำได้”
ออกซินเป็นฮอร์โมนที่จำเป็นสำหรับการพัฒนาพืชเนื่องจากควบคุมกระบวนการที่หลากหลายตั้งแต่การสร้างตัวอ่อนในเมล็ดไปจนถึงการแตกแขนงของพืชที่กำลังเติบโต ก่อนหน้านี้ เชื่อกันว่ากลไกการส่งสัญญาณหลักของออกซินทำงานในนิวเคลียสของเซลล์และทำหน้าที่ควบคุมการถอดรหัสยีนเท่านั้น ตอนนี้ นักวิทยาศาสตร์ที่นำโดย Jiří Friml ที่สถาบันวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีออสเตรีย (IST Austria) ได้แสดงให้เห็นว่ามีกลไกอื่นอยู่ และเซลล์ในรากจะต้องสามารถตอบสนองต่อออกซินได้ในทันที กลไกนี้ช่วยให้สามารถปรับทิศทางการเจริญเติบโตของรากได้อย่างรวดเร็ว
Credit : portlandbuddhisthub.org jeffandsabrinawilliams.com cjsproperties.net nwawriters.org vawa4all.org liquidbubbleduplication.com northbysouththeatrela.org llanarthstud.com sanderscountyarts.org cincymotorsports.org
