Een gezamenlijke inspanning heeft een nieuw type triterpeen aan het licht gebracht, een groep organische verbindingen die een belangrijke bron van veel medicijnen is. Tot nu toe werd aangenomen dat alle triterpenen waren afgeleid van squaleen, zelf een soort triterpeen. Voor het eerst waren onderzoekers echter getuige van biosynthese van triterpenen in schimmels zonder het gebruik van squaleen. Deze belangrijke ontdekking opent een hele nieuwe wereld van mogelijkheden voor de farmaceutische wetenschap.

Triterpenen zijn organische verbindingen die overvloedig worden aangetroffen in dieren, planten, micro-organismen en zelfs in ons. Er zijn ongeveer 20.000 verschillende triterpenen gevonden en ze worden veel gebruikt in cosmetica, voedingssupplementen en, belangrijker nog, medicijnen, dankzij hun ontstekingsremmende, kankerbestrijdende, antidiabetische en andere waardevolle eigenschappen. Tot nu toe werd gedacht dat alle bekende triterpenen werden gegenereerd uit een gemeenschappelijke voorloper of bron, squaleen.

Echter, zoals onthuld in Natuur , een samenwerking tussen de Universiteit van Tokyo en KEK in Japan, Wuhan University in China en Bonn University in Duitsland, heeft een nieuw type triterpenen gevonden waarvoor geen squaleen nodig is.

"Niemand had zich kunnen voorstellen dat dit in de natuur zou gebeuren. Dit is de ontdekking van een nieuwe biosynthetische machine", legt professor Ikuro Abe van de Graduate School of Pharmaceutical Sciences van de Universiteit van Tokyo uit.

Vaak zijn er meerdere enzymreacties nodig om complexe moleculaire verbindingen te maken, zoals wanneer ons lichaam squaleen gebruikt om hormonen en galzuur aan te maken. In slechts een enkele enzymreactie was een eenvoudig molecuul, een C5-isopreeneenheid of bouwsteen genaamd, echter de starter om een ​​zeer complexe moleculaire structuur van triterpeen te construeren.

De ontdekking gebeurde bijna per ongeluk door het team van de Universiteit van Wuhan, dat werkte aan genoommining om nieuwe natuurlijke producten te vinden. Ze waren niet per se op zoek naar triterpenen, maar ze vonden nieuwe genen die wijd verspreid waren in schimmels. "Ze kenden de functie van de genen niet", zei Abe. "Dus deden ze een karakterisering van deze nieuwsgenen, en een ervan was toevallig de triterpeensynthese."

Toen vroegen ze de andere teams om mee te doen. Volgens Abe is het team van de Universiteit van Bonn goed in scheikunde, dus werkten ze aan het ophelderen van het gedetailleerde enzymreactiemechanisme, en onderzoekers van de Universiteit van Tokyo en KEK pasten hun expertise toe in structurele analyse. Hij zei dat als je eenmaal de structuur begrijpt, je deze kunt wijzigen. "Verander hier of daar iets en kijk wat er gebeurt. We kunnen de relatie tussen structuur en functie begrijpen. Het is als een puzzel", legde hij uit.

"Chemie in de natuur is efficiënter dan de chemische synthese die we in de industrie gebruiken. Daarom zijn we geïnteresseerd in de biosynthetische processen die in de natuur plaatsvinden," zei Abe. "De methode van de natuur is een beter, goedkoper en schoner proces. We proberen beter te begrijpen hoe processen in de natuur plaatsvinden, zodat we het in het laboratorium kunnen nabootsen of herontwerpen, om steeds meer belangrijke en bruikbare verbindingen te krijgen."

Deze nieuwe ontdekking is slechts het begin. "Nu we de eiwitstructuur hebben opgelost, manipuleren we al de biosynthetische machinerie om te proberen meer bruikbare moleculen te produceren, bijvoorbeeld voor de ontwikkeling van geneesmiddelen," zei Abe. + Verder verkennen

'chemische origami' gebruiken om aanpasbare, hoogwaardige chemicaliën uit planten te genereren