Белок-переносчик MIA больше не пропавший без вести

Ученые из John Innes Centre совершили прорыв в понимании того, как в барвинке розовом (Catharanthus roseus) производятся ценные противораковые соединения.

Несколько специализированных растительных соединений, называемых монотерпеновыми индольными алкалоидами (MIA), обладают важными лекарственными свойствами. Хотя ученые добились прогресса в понимании того, как растительные ферменты превращают строительные блоки в широкое разнообразие MIA, мало что известно о том, как эти компоненты транспортируются.

Исследования в лаборатории профессора Сары О'Коннор в John Innes Centre сосредоточены на понимании метаболических путей, по которым производятся эти специализированные растительные соединения. Команда особенно интересуется монотерпеновыми индольными алкалоидами (MIA) — большой группой из более чем 3000 родственных химических веществ, включающей эффективное противораковое средство винкристин и противомалярийный препарат хинин.

В новом исследовании, опубликованном в научном журнале Nature Plants, профессор О'Коннор и ее команда, работая с коллегами из институтов Дании и Франции, описывают недавний прорыв в понимании пути синтеза MIA у барвинка розового.

Доктор Ричард Пейн, бывший аспирант в группе Сары и первый автор исследования, объяснил:

"Стриктозидин — это ключевое промежуточное соединение, образующееся при производстве MIA. Ферменты действуют на стриктозидин по-разному, модифицируя базовую структуру и производя широкий спектр MIA. Мы уже знали, что стриктозидин находится в вакуоли растительной клетки и что он попадает в ядро для следующего этапа процесса трансформации. Однако то, как стриктозидин попадает из вакуоли в ядро, оставалось загадкой — до сих пор".

Изучая транскриптом C. roseus, доктор Пейн и коллеги определили три белка-кандидата, которые, по их мнению, могли быть связаны с транспортом стриктозидина из вакуоли в ядро. Затем, используя нокдаун генов, индуцированный вирусом (VIGS), и характеристику in vitro в яйцах Xenopus laevis (лягушки), команда сосредоточилась на одном из этих белков, названном CrNPF2.9.

Доктор Пейн сказал: "CrNPF2.9 — это белок из семейства транспортеров нитратов и пептидов (NPF). Впервые белок этого семейства был вовлечен в путь биосинтеза MIA, так что само по себе это стало новым открытием. Однако наши эксперименты с VIGS и ооцитами Xenopus дополнительно подтвердили, что этот белок влияет на накопление стриктозидина и что он локализован в мембране вакуоли. Это именно то место, где мы ожидали бы его найти, если бы он действительно участвовал в перемещении стриктозидина из вакуоли наружу. Еще один фрагмент головоломки синтеза MIA решен".