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生物学家寻求了解毛球菌如何制造药用化合物的第一步

纽约州水牛城-在许多花园中发现的毛地黄植物因其产生的钟形花簇而闻名。

但是,布法罗大学的生物学家王振说,洋地黄属的植物也藏有一种鲜为人知的资产:一种叫做强心苷的化学物质,自1780年代以来就被记录为治疗心力衰竭。

Wang的研究调查了恶臭手套如何产生这些药用化合物,并着眼于改善这一过程。种植草皮手套既费时又费力,王先生希望改变这种状况。

具体来说,她的实验室正在研究植物用于制造强心苷的化学过程:采取了哪些步骤,打开了哪些基因以及部署了哪些酶。

UB艺术与科学学院生物科学助理教授王博士说:“植物之所以制造出如此多的具有药用特性的天然产品,是因为它们还与疾病作斗争。”“植物不像动物。当压力来临时,它们无法逃脱,因此它们通过成为地球上最杰出的化学家来应对。”

然而,“植物如何合成许多天然产物尚不清楚,”王说。“我想了解我们如何利用自然的力量来使生产药用化合物的过程更加有效和可持续。狐狸药可以制造这些强大的化合物,但是要花两年的时间,而且它们并没有使它们成活。数量非常多。我们如何改善这一过程?”

两项新研究阐明了手套的化学成分

Wang的团队最近发表了两篇论文,详细介绍了两种毛地黄属植物中强心苷的特性:洋地黄,在许多花园中都可以看到艳丽的紫色花朵;和洋地黄,其用于药用目的。

Wang说:“这类研究很重要,因为我们首先必须了解天然化合物的准确结构,然后才能探索其药物作用。”

第一篇论文于1月在线发表在《色谱A杂志》上,描述了评估强心苷确切质量和结构的方法,并比较了洋地黄和洋地黄中的化合物。第二项研究于三月在线发表在《数据简介》杂志上,该研究是对第一项研究的扩展,提供了关于这两种物种强心苷特征的更多数据。

Wang说:“当我们观察每一种中的强心苷时,我们发现了巨大的差异。”“在用于药物生长的工业品系中,您会看到大量的强心苷,具有更多的多样性。我认为这突出了植物的适应性以及它们作为化学家的用途。”

两项研究均包括UB化学系研究人员的贡献。

改善毛地黄的自然技能

洋地黄被种植用于药物,因为它会产生强心苷,称为地高辛。该化合物大量有毒,但小剂量时应谨慎使用,以治疗心力衰竭和某些心律异常。

目前生产地高辛的方法很麻烦:由于每家毛地黄植物只生产少量的化学药品,农民必须大量种植农作物。那占用了很多农业用地。等待时间也很长。

Wang说:“从种下种子到准备好收获叶片,这都需要两年时间,然后您必须在筒仓中干燥它。”“然后,将植物粉碎成粉末,然后使用化学工艺提取和纯化化合物。”

如果Wang的团队可以逐步弄清狐狸皮如何制造强心苷,科学家们可以利用这些信息来探索各种改进方法。

生物学家可以对快速生长的微生物(例如酵母或无害细菌菌株)进行改造,以更快地产生强心苷。植物科学家可以对草皮手套进行基因工程改造,以制造出大量的地高辛,这将提高农场的效率并为其他有用作物腾出土地。

药物化学家还可以努力开发类似于地高辛但更安全的新药。

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