Новое понимание уникального растительного соединения поможет в разработке лекарств

Исследователи получили новое представление о растительном соединении, которое может помочь в разработке улучшенных гербицидов и методов лечения заболеваний человека.

Их исследование, опубликованное в журнале eLife, отвечает на вопрос о том, как природные растительные химические вещества — глюкозинолаты (GSLs) — эволюционно приобрели способность взаимодействовать с генами у людей, насекомых, бактерий и других растений.

GSLs — это эволюционно молодые защитные метаболиты, содержащиеся в острых растениях, таких как горчица, капуста и хрен. Они помогают растению защищаться от насекомых и патогенов, а также обеспечивают многие вкусовые качества, которые мы ценим в этих овощах. Эти соединения также являются источником многих защитных питательных свойств растений благодаря их взаимодействию с белками в нашем организме.

Используя очищенные соединения, команда провела скрининг сигнальных свойств среди GSLs, проверяя их способность индуцировать защитные реакции у проростков Arabidopsis thaliana (резуховидки Таля). Они обнаружили, что уникальный GSL под названием 3-гидроксипропилглюкозинолат (3OHPGSL) ингибирует рост корней у растений.

Кормление 3OHPGSL различным растениям и пекарским дрожжам привело к изменению роста почти у всех этих организмов. Используя мутанты Arabidopsis, учёные показали, что этот уникальный GSL влияет на древний и широко распространённый TOR-комплекс (Target of Rapamycin), который контролирует метаболизм у людей, дрожжей, растений и многих других организмов. Это первое доказательство того, что эволюционно молодой защитный метаболит может регулировать древний сигнальный путь.

Способность 3OHPGSL влиять на TOR-комплекс может помочь в разработке новых TOR-связанных препаратов для лечения ряда заболеваний человека. Кроме того, поскольку соединение влияет на рост растений, его можно использовать для создания новых и улучшенных гербицидов.