Раскрыты детали создания растением противораковых соединений

Японская исследовательская группа раскрыла детали клеточного метаболического процесса органических соединений, которые производит растение Catharanthus roseus (розовый барвинок) и которые используются для лечения рака, аритмии и других заболеваний. Результаты будут опубликованы в онлайн-версии Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) на неделе 21 марта 2016 года.

Растения создают систему химической самозащиты от насекомых, животных и болезней — так называемые вторичные метаболиты. Большинство из них хранится в вакуолях клеток. К таким метаболитам относятся, например, никотин и кофеин.

Исследователи изучили Catharanthus roseus, известный производством противоопухолевых соединений — терпеноидных индольных алкалоидов (TIAs). В процессе метаболизма TIAs создаются различные промежуточные соединения, которые перемещаются между разными клетками и в итоге накапливаются в идиобластах или латициферах. До сих пор было неясно, как именно каждое соединение движется между клетками и как регулируется его создание и хранение внутри клетки.

Команда проанализировала клеточное распределение каждого соединения в ткани с помощью масс-спектрометрии для визуализации ткани и масс-спектрометрии одиночных клеток. Это показало, в частности, что соединения, которые ранее считались метаболизированными и накопленными в клетках эпидермиса, в большом количестве присутствовали в совершенно другом месте — в идиобластах.

Эти данные указывают на возможность существования неизвестного механизма, регулирующего создание, перемещение и распределение органических соединений внутри растений. Кроме того, уточнение деталей метаболического процесса ценных соединений у таких растений, как Catharanthus roseus, может помочь в разработке новых методов синтеза органических соединений.