生物技术的突破为酵母止痛药来自糖

第一个的酵母,可以从头合成止痛的阿片类药物使用糖原料在美国已经被科学家设计的。目前收益率很低,然而,随着吨酵母需要产生一个剂量的止痛药。但背后的团队工作相信酵母可以大幅提高,并可能有助于降低生产成本的止痛药和开发新的阿片类药物。

斯默克教授克里斯蒂娜斯坦福大学和他的同事们使用20多酶从植物、哺乳动物、细菌和酵母对该类生物碱丰富的拼凑(BIA)合成途径在一个面包酵母的基因工程菌株酿酒酵母。如果我们可以工程师酵母等微生物使这些化合物,它可以被用来稳定供应和降低成本的这些药物,”斯默克教授说。

路径太长而复杂,工作方法已经“碎”,斯默克教授解释道。自从她的小组开始工作十年前,大多数的工程。2008年,斯默克教授的研究小组报告称酵母菌株能产生从norlaudosoline reticuline -一个重要的中间商用化学。其他部分的通路,将reticuline转换为二甲基吗啡等阿片类药物也被实现。而在今年早些时候的一次重大突破领导的一个团队约翰Dueber美国加州大学伯克利分校的完成了早期通路的一部分通过加入一种酪氨酸羟化酶的酶为酵母菌株,允许它产生reticuline葡萄糖。(5月)我们预测组装完整的途径是在拐角处,”说文森特·马丁加拿大康科迪亚大学的生物工程师,曾与Dueber。

为了获得途径从阿片类蒂巴因的糖,斯默克教授的团队必须将各部分组合在一起,21 enzyme-controlled步骤合并到一个单独的压力。有很多的挑战与获取相关酶功能——让他们正确折叠和加工和本地化,”斯默克教授说。成功生产二甲基吗啡后,他们可以添加另一个将它转换为氢可酮两种酶,另一种阿片类止痛药。

这个组织已经证明了二甲基吗啡可以转化为药物包括吗啡其他修改的菌株,所以理论上是可能的进一步扩展途径,尽管这不是目前可行的收益率如此之小的。

扩大

现在需要做什么…从应变增加收益率使用标准代谢发酵工程工具和技巧,”马丁说。目前的收益率极低,因为大量的步骤。使用这个特殊的压力需要数千升的发酵肉汤产生一个5毫克剂量的氢可酮。

但斯默克教授希望它可能只需要几年优化过程足以让它商业上可行。很多知识已经收集了过去几年做工业用酵母发酵制造高价值的化合物,”她说。

虽然目前的低收益率是商业化的一个主要障碍,他们也应该冷静任何直接的担忧“家酿酒海洛因”,斯默克教授补充道。没有风险的,在这些酵母菌株。你可以得到更多的这些化合物从罂粟种子。的想法应该重新审视收益率得到更好的,她还说,因为它很容易做实验来确定是否可以得到有意义的生产在一个最优的家酿酒的环境。

从长远来看,希望这技术也适用于其他生物合成途径使新药。

”我认为这是一个重要的里程碑的生物合成途径的复杂性我们可以放入一个有机体如酵母和真正让它工作,”斯默克教授说。这意味着我们可以开始做这个与阿片类药物以外的化合物。