一种稀有的抗癌植物化合物终于被解码中国科学报

不列颠哥伦比亚大学奥卡纳根分校的科学家揭开了自然界隐藏的配方，解析出一种稀有的抗癌植物化合物，该研究进展为可持续的新药开发打开了大门。近日，相关研究结果发表于《植物细胞》。

帽柱木碱属于一类罕见且独特的植物化学物质。这些分子的特征是其扭曲的环状结构，这种结构赋予了它们强大的生物效应，包括抗肿瘤和抗炎活性。多年来，科学家知道这些化合物很有价值，但对植物如何在分子水平上组装它们却知之甚少。

突破发生在2023年，由不列颠哥伦比亚大学奥卡纳根分校博士Thu-Thuy T Dang领导的研究团队发现了第一个已知的、能够构建这类分子标志性螺环结构的植物酶。

科学家们破解了一个困扰自然界已久的谜团，揭示了植物如何合成帽柱木碱——这种稀有化合物具有前景广阔的抗癌和抗炎潜力。图片来源：Shutterstock

基于这一发现，博士生Tuan-Anh M Nguyen 领导的新研究进一步确定了参与合成帽柱木碱的两个关键酶——一种酶负责将分子排列成正确的三维结构，另一种则将其扭曲成最终形态。

“这就像找到了生产线上缺失的环节。”Thu-Thuy T Dang说，“它回答了一个长期存在的问题：自然界如何构建这些复杂的分子，并为我们提供了一种复制该过程的新方法。”

为何帽柱木碱如此难以获取呢？许多有前景的天然化合物在植物中仅以极微量存在，使得用传统实验室方法生产它们成本高昂或不切实际。帽柱木碱就是一个典型例子。它仅微少量存在于热带树木中。通过识别构建和塑造帽柱木碱的酶，科学家们现在有了明确的指导，可以以更可持续、可扩展的方式重现这一过程。 “有了这一发现，我们拥有了一种绿色化学方法来获取具有巨大药用价值的化合物。”Tuan-Anh M Nguyen说。

“植物是神奇的天然化学家。我们接下来的工作将侧重于改造它们的分子工具，以创造出更广泛的治疗性化合物。”Thu-Thuy T Dang说。