皂树树的疫苗佐剂皂苷生物合成途径

研究人员揭示了合成途径,智利皂树树,Quillaja Saponaria,遵循皂苷。他们通过安装途径酶的基因烟草相对,烟草benthamiana,生成皂树化合物树叶。努力进行,因为一些皂苷-三萜烯苷至关重要的一些新的免疫促进剂佐剂在疫苗。

的皂素QS-21 ASO1,葛兰素史克的带状疱疹和疟疾疫苗的佐剂。QS皂甙的混合物也的一部分矩阵m佐剂,诺瓦瓦克斯公司的Covid-19流感疫苗的成分和疫苗候选疟疾疫苗牛津大学的。

皂甙的复杂性意味着最好的来源往往是野生的树皮。但领导的一个团队安妮Osbourn在英国诺里奇,从约翰英纳斯中心,发现了16个酶需要从一个线性β-amyrin前体化合物,齐墩果酸,并通过一个复杂的中间hepta-saccharide皂素。

QS-21分子,在皂树树,好奇我们因为结构复杂,“Osbourn说。她的团队开始测序的基因组RNA序列数据生成的树,然后揭示哪些基因在不同组织最活跃的拼凑皂苷生物合成。

至关重要的是,Osbourn实验室使用农杆菌属为瞬时表达基因引入到烟叶,允许他们推断分子的酶的生产。我们有20介绍在不同的基因农杆菌属株植物,Osbourn说。

植物基因编码酶的生化途径往往集中在基因组和允许他们查明疑似途径酶使用一个名为plantiSMASH的算法。气相色谱分析-质谱法分析叶提取物确定代谢物。核磁共振用于验证。

16个酶步骤导致QS-7前体分子,QS-21和其他皂甙。一些最后的步骤被证明是具有挑战性的,包括一些罕见的糖,D-fucose添加到C-28位置作为前体糖30-carbon三萜烯脚手架。三个额外的更改C-28糖链QS-7创建。

QS-21用于佐剂的一个原因是,它是最丰富的皂树树中的皂素。QS-7有望成为一种佐剂对动物细胞毒性较低,研究科学家指出。它已经从疫苗中使用了低丰度问:saponaria树皮提取物,他们添加。

“我们现在做的事情之一是促进了在烟草植物QS-7产量的方法,“Osbourn说,他的实验室也在研究揭示QS-21的生物合成途径。

我们可以绘制出的路线分子树,努力概括和也可能使new-to-nature辅助分子的混合和匹配,”她补充道。她发现植物如何使集团是世界领先的萜烯化合物和正在与皂素佐剂的商业伙伴。

伊恩·格雷厄姆约克大学植物生物化学家,英国表示,本文做了出色的展示尖端技术在植物基因组学。16个酶的发现和功能描述是一个非凡的成就,”他说。他们的进步现在可以被用来为疫苗佐剂使用fermenter-based系统生成皂甙,格雷厄姆补充道。现在他们有工具来生成一整套不同的皂苷,可以评估在体外实验和实验室检测和临床试验。