Une équipe de chercheurs de l'Université de Calgary a découvert de nouvelles informations sur une classe d'enzymes végétales qui pourraient avoir des implications pour l'industrie pharmaceutique.

Dans un article publié dans le Journal de chimie biologique , les scientifiques expliquent comment ils ont révélé les détails moléculaires d'une classe d'enzymes qui est au cœur de la synthèse de nombreux produits pharmaceutiques largement utilisés, y compris les analgésiques codéine et morphine.

L'équipe a utilisé la Canadian Light Source (CLS) de l'Université de la Saskatchewan et le SLAC National Accelerator Laboratory pour mieux comprendre le comportement de l'enzyme, ce qui est crucial pour libérer son potentiel de fabrication de nouveaux médicaments.

« Jusqu'à cette étude, nous ne connaissions pas les détails structurels clés de l'enzyme. Nous avons appris de la structure de l'enzyme liée au produit comment la réaction de méthylation verrouille le produit dans une certaine stéréochimie. Il était complètement inconnu comment l'enzyme a fait cela avant que nous ayons déterminé cette structure, ", a expliqué l'auteur correspondant, le Dr Kenneth Ng.

La stéréochimie est un concept important en matière d'innocuité et d'efficacité dans la conception de médicaments. Une molécule peut avoir plusieurs arrangements différents, de la même manière que votre main gauche est une image miroir de votre main droite. Ces dispositions peuvent conduire à des effets très différents.

"Il y a beaucoup d'exemples classiques où cela peut avoir un grand effet, " a déclaré l'auteur principal Dean Lang. " La thalidomide est un exemple historique célèbre. Lorsque vous l'avez sous une forme stéréochimique, c'est un bon traitement pour les nausées, mais dans la forme stéréochimique opposée, cela peut conduire à des malformations congénitales."

Dans cette étude, la stéréosélectivité de l'enzyme du pavot à cornes jaune contrôle quels substrats peuvent interagir, les produits que vous obtiendrez, et combien de composé médicinal vous pouvez extraire de la plante.

Comprendre le comportement des enzymes clés peut aider les bio-ingénieurs à optimiser leur production de médicaments et permettre aux chercheurs d'explorer des composés nouveaux ou rares

"En plus de comprendre comment la plante fait une chimie incroyable, nous voulons aussi pouvoir transplanter sa capacité dans des organismes plus faciles à manipuler, comme la levure ou les bactéries, afin que nous puissions fabriquer ces médicaments d'une manière similaire à la fabrication de bière ou de vin, ", a déclaré le co-auteur Jeremy Morris.

"Nous espérons que cela réduira le coût de ces médicaments et les rendra plus accessibles, " il ajouta.

Dr Peter Facchini, l'un des auteurs principaux de cette étude et professeur à l'Université de Calgary, dirige un effort pour traduire les découvertes fondamentales en applications commerciales en tant que directeur scientifique de Willow Biosciences, une entreprise fondée sur une technologie développée à l'Université de Calgary.

"Composés d'origine végétale, comme les opiacés et les cannabinoïdes, avoir une valeur pharmaceutique et commerciale, nous sommes donc toujours à la recherche d'opportunités pour breveter et potentiellement commercialiser les technologies que nous développons, " a déclaré Facchini.

Il a également discuté de la valeur de la recherche universitaire fondamentale pour les applications industrielles.

« Nous comprenons assez bien comment la plante utilise efficacement certaines enzymes pour fabriquer des produits de grande valeur. Cependant, pour fabriquer des produits végétaux dans la levure, vous devez généralement manipuler ces enzymes car vous devez les faire fonctionner dans un organisme qui n'est que très éloigné des plantes.

Le Dr Facchini a souligné l'importance du travail acharné effectué par les chercheurs impliqués dans cette étude et l'étroite collaboration entre leurs laboratoires respectifs. Il espère que leurs recherches pourront conduire à de nouvelles, médicaments efficaces à l'avenir.