Учёные раскрыли, как китайское лекарственное растение производит противораковое соединение

Новое исследование под руководством профессора Кэти Мартин из Центра Джона Иннеса показало, как растение, используемое в традиционной китайской медицине, производит соединения, которые могут помочь в лечении рака и заболеваний печени.

Китайская шлемник байкальский (Scutellaria baicalensis), известный в китайской медицине как Хуан-Цинь, традиционно используется для лечения лихорадки, а также проблем с печенью и лёгкими.

Предыдущие исследования на культивируемых клетках показали, что определённые соединения — флавоны, содержащиеся в корнях этого растения, — не только обладают полезными противовирусными и антиоксидантными эффектами, но также могут убивать клетки человеческих раковых опухолей, не затрагивая здоровые клетки. На живых животных моделях эти флавоны также останавливали рост опухолей, вселяя надежду, что однажды они могут привести к эффективным методам лечения или даже излечения рака.

Как группа соединений флавоны относительно хорошо изучены. Однако полезные флавоны, обнаруженные в корнях Хуан-Циня, такие как вогонин и байкалин, отличаются: отсутствующая -OH (гидроксильная) группа в их химической структуре заставляла учёных ломать голову над тем, как они синтезируются в растении.

Профессор Кэти Мартин, ведущий автор статьи, опубликованной в Science Advances, поясняет: «Многие флавоны синтезируются с использованием соединения под названием нарингенин в качестве строительного блока. Но у нарингенина есть эта -OH группа, и не известно ни одного фермента, который мог бы удалить её для производства флавонов, которые мы находим в корнях Хуан-Циня».

Работая в сотрудничестве с китайскими учёными, Кэти и её команда исследовали возможность того, что корнеспецифичные флавоны (RSFs) Хуан-Циня производятся по другому биохимическому пути. Шаг за шагом учёные расшифровали механизм, включающий новые ферменты, которые производят RSFs, используя другой строительный блок — хризин.

«Мы полагаем, что этот биосинтетический путь развился относительно недавно в корнях Scutellaria, отделившись от классического пути, производящего флавоны в листьях и цветах, специально для производства хризина и производных от него флавонов», — сказала профессор Мартин.

«Понимание пути должно помочь нам производить эти особые флавоны в больших количествах, что позволит продолжить исследования их потенциального медицинского применения. Было замечательно сотрудничать с китайскими учёными в работе над этими традиционными лекарственными растениями. Интерес к традиционным средствам резко возрос в Китае с тех пор, как Ту Юю получила Нобелевскую премию по медицине в 2015 году за свою работу по артемизинину. Волнительно осознавать, что растения, которые использовались в качестве традиционных китайских лекарств на протяжении тысяч лет, могут привести к созданию эффективных современных лекарств».