Ephedra-வகை ஆல்கலாய்டுகள், Ephedra பேரினத்தில் உள்ள தாவரங்களில் இருந்து பெறப்பட்ட இயற்கையாக நிகழும் கலவைகள் ஒரு வர்க்கம், அவற்றின் தூண்டுதல் மற்றும் காற்றுப்பாதை விரிவுபடுத்தும் விளைவுகளால் மருந்துத் துறையில் நீண்ட காலமாக ஆர்வமாக உள்ளது. இந்த ஆல்கலாய்டுகள் ஆஸ்துமா மற்றும் குறைந்த இரத்த அழுத்தம் போன்ற நிலைமைகளின் சிகிச்சைக்கு பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
இந்த ஆல்கலாய்டுகள் பாரம்பரியமாக தாவரங்களிலிருந்து பிரித்தெடுக்கப்பட்டாலும், மேம்பட்ட பண்புகள் மற்றும் குறைவான பக்க விளைவுகளை வழங்கும் செயற்கை பதிப்புகளில் ஆர்வம் அதிகரித்து வருகிறது. ஃபீனைல் வளையம் மற்றும் N-குழுவில் மாற்றங்களுடன் கூடிய செயற்கை ஆல்கலாய்டுகள் மேம்பட்ட மருந்தியல் விளைவுகளைக் காட்டியுள்ளன. இருப்பினும், தற்போதைய இரசாயன தொகுப்பு முறைகள் சுற்றுச்சூழலுக்கு சவாலானவை மற்றும் அவற்றின் நோக்கத்தில் மட்டுப்படுத்தப்பட்டவை.
இந்த வரம்புகளை நிவர்த்தி செய்ய, பேராசிரியர் ஜிஃபெங் யுவான் தலைமையிலான சீனாவின் ஜியாமென் பல்கலைக்கழக ஆராய்ச்சியாளர்கள் குழு, எபிட்ரா வகை ஆல்கலாய்டுகளை ஒருங்கிணைக்க மிகவும் திறமையான இரண்டு-படி நொதி அணுகுமுறையை உருவாக்க முயன்றது. குழுவானது பல்வேறு எபெட்ரா வகை ஆல்கலாய்டுகளை மேம்படுத்தப்பட்ட விளைச்சலுடன் வெற்றிகரமாக ஒருங்கிணைத்து புதிய N-குழு மாற்றங்களை அறிமுகப்படுத்தியது.
நாவல் அணுகுமுறை செயற்கை எபிட்ரா வகை ஆல்கலாய்டுகளின் கட்டமைப்பு பன்முகத்தன்மையை மேம்படுத்துகிறது, இது பரந்த மருந்து பயன்பாடுகளுடன் நாவல் மருந்து வேட்பாளர்களுக்கு வழிவகுக்கும். அவர்களின் ஆய்வு வெளியிடப்பட்டது பயோ டிசைன் ஆராய்ச்சி செப்டம்பர் 3, 2024 அன்று
முதலில், ஆராய்ச்சியாளர்கள் தொகுப்பு செயல்முறைக்கு பொருத்தமான என்சைம்களை சரிபார்ப்பதன் மூலம் தொடங்கினர். பேசிலஸ் சப்டிலிஸ் (BsAlsS) இலிருந்து அசிட்டோலாக்டேட் சின்தேஸ் கார்போலிகேஷன் செய்யும் ஒரு சிறந்த திறனை வெளிப்படுத்துகிறது என்பதை அவர்கள் கண்டுபிடித்தனர்.
கார்போலிகேஷன் என்பது பைருவேட்டுடன் நறுமண ஆல்டிஹைடுகளை ஒடுக்கி α-ஹைட்ராக்ஸிகெட்டோன்களை உருவாக்குவதை உள்ளடக்குகிறது, இவை அல்கலாய்டு தொகுப்பில் முக்கியமான இடைநிலைகளாகும். கார்போலிகேஷனில் இந்த நொதியின் செயல்திறன் ஃபீனைலாசெட்டில்கார்பினோல் (பிஏசி)-வகுப்பு α-ஹைட்ராக்ஸிகெட்டோன்களின் வரம்பை உருவாக்குவதற்கு முக்கியமானது.
பின்னர் அவர்கள் BSALSS ஐ Escherichia coli இலிருந்து நன்கு வகைப்படுத்தப்பட்ட EcIlvBN என்சைமுடன் ஒப்பிடுவதற்கு கணக்கீட்டு உருவகப்படுத்துதல்களைச் செய்தனர். இந்த உருவகப்படுத்துதல்கள் நொதியின் அடி மூலக்கூறு பிணைப்பு தளங்கள் மற்றும் வினையூக்கி எச்சங்களைக் கண்டறிவதில் கவனம் செலுத்தியது.
“பென்சால்டிஹைடு (BAL) மற்றும் 4-ஹைட்ராக்ஸிபென்சால்டிஹைடு (4-HBAL) ஆகியவற்றைப் பயன்படுத்தி BsAlsS இன் செயல்பாட்டைச் சோதித்தோம். சுத்திகரிக்கப்பட்ட நொதி தயாரிப்புகள் மற்றும் முழு-செல் உயிர்வேதியியல் ஆகிய இரண்டையும் பயன்படுத்தி நாங்கள் சோதனை செய்தோம். ஆரம்ப முடிவுகளை உறுதிசெய்த பிறகு, பல்வேறு மாற்று நறுமணப் பொருட்களைச் சேர்க்க எங்கள் சோதனையை விரிவுபடுத்தினோம். ஆல்டிஹைட்ஸ்” என்று பேராசிரியர் யுவான் விளக்குகிறார்.
ஹைட்ராக்ஸி, மெத்தாக்ஸி மற்றும் ஆலசன் குழுக்கள் போன்ற பல்வேறு மாற்றீடுகளுடன் கூடிய அடி மூலக்கூறுகளை குழு மதிப்பீடு செய்தது. மாஸ் ஸ்பெக்ட்ரோமெட்ரி எனப்படும் அறிவியல் கருவி நுட்பத்தைப் பயன்படுத்தி மாற்று விகிதங்களைக் கணக்கிடுவதன் மூலமும் தயாரிப்புகளைச் சரிபார்ப்பதன் மூலமும் இந்த எதிர்வினைகளின் செயல்திறன் மதிப்பிடப்பட்டது.
மேலும், α-ஹைட்ராக்ஸிகெட்டோன்களின் குறைக்கக்கூடிய N-அல்கைலாமினேஷன் (அமீனுக்கு அல்கைல் குழுக்களை அறிமுகப்படுத்துதல்)க்கான திறனைச் சோதிக்க பல இமைன் ரிடக்டேஸ்களை (IREDs) அவர்கள் திரையிட்டனர். IRED களில் AspRedAm அடங்கும்Q240A Aspergillus oryzae, IR77 இலிருந்துA208N Ensifer adhaerens இலிருந்து, மற்றும் IRG02 Streptomyces albidoflavus இலிருந்து. வெவ்வேறு அமீன் கூட்டாளர்களைச் சோதித்து, பிஏசியை இரண்டாம் நிலை அமின்களாக மாற்றுவதை அளவிடுவதன் மூலம் என்சைம் செயல்பாடுகள் மதிப்பிடப்பட்டன.
மாற்று விகிதங்களை மேம்படுத்துவதற்கு அமீனுக்குச் சமமான விகிதங்கள் உகந்ததாக இருந்தது, மேலும் பல்வேறு செயற்கை எபிட்ரா வகை ஆல்கலாய்டுகளை உருவாக்குவதற்கான ஐஆர்இடிகளின் சாத்தியக்கூறுகள் ஆராயப்பட்டன. கூடுதலாக, அவர்கள் எபிட்ரா வகை ஆல்கலாய்டுகளின் நெறிப்படுத்தப்பட்ட தொகுப்புக்காக BsAlsS மற்றும் IRG02 ஐ ஒருங்கிணைக்க ஒரு-பாட் பயோகேடலிடிக் அமைப்பை உருவாக்கினர். இந்த அணுகுமுறை கார்போலிகேஷன் மற்றும் ரிடக்டிவ் அமினேஷன் வினைகளை வரிசையாக ஒரே பாத்திரத்தில் செய்வதை உள்ளடக்கியது. இந்த முறையின் செயல்திறன் பாரம்பரிய இரண்டு-படி செயல்முறைகளுடன் ஒப்பிடப்பட்டது.
கணக்கீட்டு உருவகப்படுத்துதல்கள் BsAlsS ஆனது EcIlvBN உடன் ஒத்த அடி மூலக்கூறு பிணைப்பு தளத்தைக் கொண்டுள்ளது என்பதைக் காட்டுகிறது, இது கார்போலிகேஷன் எதிர்வினைகளுக்கான அதன் திறனைக் குறிக்கிறது. சோதனை முடிவுகள் BsAlsS ஆனது பென்சால்டிஹைடு மற்றும் 4-ஹைட்ராக்ஸிபென்சால்டிஹைடுகளை முறையே PAC மற்றும் 4-ஹைட்ராக்ஸி PAC ஆக மாற்றியது, இது EcIlvBN இன் செயல்பாட்டை ரத்து செய்தது. BsAlsS இன் முழு-செல் உயிர்வேதியாளர்கள் சுத்திகரிக்கப்பட்ட நொதி தயாரிப்புகளுடன் ஒப்பிடும்போது சமமான அல்லது சிறந்த வினையூக்க செயல்பாட்டை வெளிப்படுத்தினர், பென்சால்டிஹைடுக்கு சற்று அதிக செயல்திறன் கொண்டது.
BsAlsS ஒரு பல்துறை கார்போலிகேஸாக நிரூபிக்கப்பட்டது, ஹைட்ராக்சில், மெத்தாக்ஸி மற்றும் ஆலசன் மாற்றீடுகள் உட்பட பல்வேறு நறுமண ஆல்டிஹைடுகளுக்கு கிட்டத்தட்ட 100% மாற்றத்தை அடைந்தது. ஃவுளூரின் மாற்றீடுகள் கொண்ட அடி மூலக்கூறுகள் குளோரின் அல்லது ப்ரோமைனைக் காட்டிலும் அதிக செயல்பாட்டைக் காட்டுகின்றன, மேலும் பாரா-பதிலீடு செய்யப்பட்ட ஆல்டிஹைடுகள் பொதுவாக ஆர்த்தோ-பதிலீடு செய்யப்பட்டவற்றை விட சிறந்த முடிவுகளை அளித்தன.
சோதிக்கப்பட்ட IRED களில், IRG02 பல்வேறு அமீன் கூட்டாளர்களுடன் பிஏசியை இரண்டாம் நிலை அமின்களாக மாற்றுவதில் சிறந்த செயல்பாட்டை வெளிப்படுத்தியது. உகந்த நிலைமைகள் ப்ராபர்கிலமைன் மற்றும் சைக்ளோப்ரோபிலமைன் ஆகியவற்றிற்கான உயர் மாற்று விகிதங்களைக் காட்டி, 91% வரை மாற்றத்தை அடைந்தன. IR77A208N குறிப்பாக அம்மோனியாவுடன் நல்ல செயல்திறனை வெளிப்படுத்தியது.
சுருக்கமாக, நியாயமான மாற்றங்களுடன் கூடிய எபெட்ரா வகை ஆல்கலாய்டுகள் ஒரு பானை வரிசைமுறை உயிர்வேதியியல் அணுகுமுறையுடன் வெற்றிகரமாக ஒருங்கிணைக்கப்பட்டன. இந்த மூலோபாயம் கார்போலிகேஷன் மற்றும் குறைப்பு அமினேஷன் படிகளின் திறமையான ஒருங்கிணைப்பை செயல்படுத்தியது, இருப்பினும் நேரடி ஒரு-பானை ஒரே நேரத்தில் எதிர்வினைகள் துணை தயாரிப்பு உருவாக்கம் காரணமாக துணை விளைச்சலை ஏற்படுத்தியது.
இந்த ஆய்வின் முடிவுகள் மருந்துத் துறைக்கு குறிப்பிடத்தக்க வாக்குறுதியைக் கொண்டுள்ளன. மேலும் தெளிவுபடுத்தும் வகையில், பேராசிரியர் யுவான் நம்பிக்கையுடன் கூறுகிறார், “ஐஆர்இடிகளைப் பயன்படுத்தி புதிய எபெட்ரா வகை ஆல்கலாய்டுகளின் வெற்றிகரமான தொகுப்பு மருந்து உற்பத்திக்கு மிகவும் மாறுபட்ட மற்றும் திறமையான முறைகளை உருவாக்கும் வாய்ப்பைத் திறக்கிறது. குறிப்பிடத்தக்க வகையில், இந்த ஆய்வில் உற்பத்தி செய்யப்படும் ப்ராபர்கிலமைன்-மாற்றியமைக்கப்பட்ட ஆல்கலாய்டுகள் அதற்கான திறனை வழங்குகின்றன. மேலும் இரசாயன பல்வகைப்படுத்தல், இது புதிய சிகிச்சை கலவைகளை கண்டுபிடிப்பதற்கு வழிவகுக்கும்.”
முன்னோக்கிச் செல்லும்போது, ஆராய்ச்சியாளர்கள் தங்கள் முறைகளைத் தொடர்ந்து செம்மைப்படுத்தவும், என்சைம் இன்ஜினியரிங் மூலம் செயற்கை ஆல்கலாய்டுகளின் கட்டமைப்பு பன்முகத்தன்மையை விரிவுபடுத்தவும் திட்டமிட்டுள்ளனர், மேலும் திறமையான மற்றும் அணுகக்கூடிய மருந்து வளர்ச்சிக்கு நெருக்கமாக நகர்கின்றனர்.
மேலும் தகவல்:
Peiling Wu et al, புதிதாக அடையாளம் காணப்பட்ட என்சைமடிக் கேஸ்கேட் வழியாக பல்வேறு எபிட்ரா வகை ஆல்கலாய்டுகளின் உயிரியக்கவியல், பயோ டிசைன் ஆராய்ச்சி (2024) DOI: 10.34133/bdr.0048
நான்ஜிங் வேளாண் பல்கலைக் கழகத்தால் வழங்கப்படுகிறது
மேற்கோள்: இரண்டு-படி நொதி அணுகுமுறையுடன் கூடிய செயற்கை எபிட்ரா வகை ஆல்கலாய்டுகளை மேம்படுத்துதல் (2024, செப்டம்பர் 25) Cg7 இலிருந்து செப்டம்பர் 25, 2024 இல் பெறப்பட்டது
இந்த ஆவணம் பதிப்புரிமைக்கு உட்பட்டது. தனிப்பட்ட ஆய்வு அல்லது ஆராய்ச்சியின் நோக்கத்திற்காக எந்தவொரு நியாயமான கையாளுதலைத் தவிர, எழுத்துப்பூர்வ அனுமதியின்றி எந்தப் பகுதியையும் மீண்டும் உருவாக்க முடியாது. உள்ளடக்கம் தகவல் நோக்கங்களுக்காக மட்டுமே வழங்கப்படுகிறது.