自然界中关键的糖尿病药物是如何产生

俄勒冈州立大学的研究解释了一个重要的2型糖尿病药物是如何在自然,打开门通过生物技术改进生产。

研究结果尤其重要,因为全球对这种药物的需求,阿卡波糖,是随着2型糖尿病发病率上升——根据国际糖尿病联合会,这种疾病影响了全世界近5亿名成年人。

由拜耳,药物已经在市场上品牌极其自1996年以来。阿卡波糖来自土壤细菌但直到现在生产背后的生物合成途径,采取的一系列步骤酶催化的化学反应负责,不清楚。

研究发现,由Taifo马哈茂德的俄勒冈州立大学药学院,发表在自然通讯。

经常与肥胖和身体活动低,2型糖尿病是一种严重的代谢性疾病,影响大约每10个美国人里的一个。原名成人糖尿病,这是一个慢性疾病影响机体代谢葡萄糖,糖是一个关键的能源。

对一些病人来说,这意味着他们的身体不妥善应对胰岛素抵抗胰岛素的影响,打开车门的胰脏产生的激素糖进入细胞。在以后的疾病阶段,胰腺筋疲力尽时,患者不能产生足够的胰岛素来维持正常的血糖水平。

在这两种情况下,糖在血液中堆积,如果不及时治疗,会损害许多主要器官,有时禁用或危及生命的度。

阿卡波糖规范血糖水平通过抑制alpha-glucosidase酶——它有助于防止血糖上升过快后有人吃通过阻断的淀粉类食物,如面包、土豆和意大利面和减慢肠道吸收的糖。

阿卡波糖来源于游动放线菌属的细菌和其他几个品种的土壤细菌。它是第一个alpha-glucosidase抑制剂在美国和欧洲批准使用

“尽管它显著的治疗的重要性,阿卡波糖是怎样制成的本质上并没有完全理解,”马哈茂德说。“我们的研究不仅揭示了这个高价值的药品是如何在自然也为工业阿卡波糖产量的进一步提高提供了一个平台——例如,通过修改的DNA产生细菌或通过其他生物技术方法。这意味着了解其完整的生物合成途径是重要的科学和工业的观点。”

剩下的未知,马哈茂德补充说,就是为什么土壤细菌生产阿卡波糖—复合的目的是什么?一些假设它在细菌之间穿梭糖过程中发挥作用的内部和细胞外空间或是防止其他生物体的carbohydrate-degrading酶。

“生产函数是什么生物在自然环境中仍然是一个令人兴奋的主题为未来的研究,”他说。

武Tsunoda,乔Samadi和Sachin Burade俄勒冈州立大学药学院也参与了这项研究,这部分由国家综合医学科学研究所和药学院。

参考:Tsunoda T, Samadi Burade年代,马哈茂德·T·完整的生物合成途径的抗糖尿病药阿卡波糖。Nat Commun。2022;13 (1):3455。doi:10.1038 / s41467 - 022 - 31232 - 4

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