Новейшие достижения в производстве артемизина путем гетерологической экспрессии

Артемизин, сесквитерпеновый эндопероксидный лактон, экстрагированный из растения Artemisia annua, остается основой лечения, которому отдается предпочтение в последнее время в отношении малярийного паразита Plasmodium falciparum. Кроме того, артемизин и его производные дополнительно проявляют анти-паразитные, противораковые и противовирусные свойства. Широкому использованию этого ценного вторичного метаболита препятствовала низкая его продукция in vivo и высокая стоимость химического синтеза in vitro. Требуются новые методы производства для удовлетворения постоянно растущей потребности в этом важном лекарстве.

В предыдущие годы работа фокусировалась на увеличении продукции путем обычного разведения и выращивания растений, с ограниченным успехом, и путем инжиниринга культивируемых растений в биореакторах для получения высокой продуктивности. Новые исследования основываются на системе гетерологической экспрессии для этого уникального биохимического способа. Было показано, что недавно открытые гены, включающие цитохром Р450 и ассоциированную с ним редуктазу, катализируют многие шаги в биохимической последовательности, ведущей к артемизину, что потенциально позволяет сделать полусинтетический подход к производству и возможным и приемлемым по цене.

Производство предшественника артемизина в культуре Saccharomyces cerevisiae, которая подвергается инжинирингу, по количеству почти на два порядка выше, чем у выращиваемой в поле A. аnnua. Попытки увеличить поток с помощью инжиниринга производятся с использованием культур E. coli и S. cerevisiae посредством сочетания способа с предшественником и оптимизации генной экспрессии необходимых продуктов. В работе предлагаются результаты новых подходов, имеющих своей целью удовлетворить потребность в препарате, необходимом для лечения малярии и других опасных болезней.

Перевод © gmo.ru, источник: Recent advances in artemisinin production through heterologous expression., Curr Med Chem, 2008, 15 (27), рр. 2886-96.