De Micro-organismen kunnen nieuwe farmaceutische samenstellingen, zoals flavonoids efficiënt en voordelig spoedig produceren, die het verouderen, kanker of zwaarlijvigheid, evenals hoogwaardige chemische producten bestrijden, als resultaat van onderzoek dat door Universiteit bij de onderzoekers van Buffels wordt geleid.
In het werk dat de manieren kon radicaal omzetten waarin veel van deze samenstellingen commercieel worden geproduceerd, zijn de onderzoekers UB genetisch techniekmicro-organismen, zoals E. coli, in uiterst kleine, cellulaire fabrieken.
Verscheidene octrooien met betrekking tot dit werk zijn ingediend door UB. Het team is ook in besprekingen met bedrijven in de V.S. en in het buitenland.
De Eerste Technologieën van de Golf, Inc., een bedrijf van de technologieontwikkeling in het Expertisecentrum van de Staat van New York van UB In Bio-informatica en de Wetenschappen van het Leven wordt gebaseerd, die met de groep UB samenwerken, ontvingen onlangs een hoogst concurrerende Fase I de Kleine onderzoekbeurs Bedrijfs van de Innovatie (SBIR) Van de Nationale Stichting van de Wetenschap om zich op de biosynthese van een populaire groep flavonoids te concentreren genoemd isoflavonoids die.
„Uiteindelijk, willen wij ontworpen E. coli van de plank kunnen weg nemen en in het de enzymen laten vallen die een bepaalde biosynthetische weg vormen om het product precies te maken dat wij,“ bovengenoemde Mattheos A.G. Koffas, Ph.D., hulpprofessor van chemische en biologische techniek in de School van Techniek en Toegepaste Wetenschappen en leider van het team UB hebben gewild.
De benadering UB van synthetische chemie gaat in op enkele belangrijke uitdagingen in conventionele industriële productie van specialiteitchemische producten.
Door het gebruik van speciaal aangepaste bacteriën, gespecialiseerde enzymen en natuurlijke grondstof, vermindert de microbiële biosynthese of elimineert de behoefte aan petrochemische bronnen, opgeheven temperaturen, giftige zwaar metaalkatalysators, uitersten van zuurheid en gevaarlijke oplosmiddelen, bovengenoemde Koffas.
Bovendien kunnen de natuurlijke enzymen de onderzoekers UB gebruiken chemische reacties vergemakkelijken die moeilijk zijn om door conventionele chemie, zoals chiral synthese, glycosylations en gerichte hydroxylations, gemeenschappelijke maar opwindende stappen in vele synthesen te verwezenlijken.
„Wij komen te weten hoe wij microbiële systemen „kunnen eigenlijk opleiden“ om hoge opbrengsten van chemische producten te veroorzaken die als geneesmiddelen moeten worden gebruikt en productieprocessen efficiënter, minder duur en milieuvriendelijker te maken,“ bovengenoemde Koffas.
Zoals met om het even welke commerciële inspanning, is de procesefficiency een kritieke zorg, nam van hij nota.
In het werk in de Toegepaste en MilieuMicrobiologie in Juni wordt gepubliceerd, veroorzaakten Koffas en zijn collega's ongeveer 400 milligrammen van flavonoids per liter celcultuur, ver boven de volgende hoogste opbrengst van ongeveer 20 die milligrammen per liter door andere microbiële syntheseinspanningen die wordt veroorzaakt.
„Wij hebben dit door de beschikbare hoeveelheid voorloper gedaan te verhogen en re-bouwend het inheemse microbiële metabolisme,“ hij verklaarde, toevoegend dat zij verschillende benaderingen hebben gekozen van het identificeren van de wegen die tot de biosynthese van voorlopers voor gewenste samenstellingen leiden.
De „Verdere verbetering van productieopbrengsten is mogelijk en diverse benaderingen wordt op dit ogenblik nagestreefd door ons team,“ hij zei.
Een Andere belangrijke uitdaging voor microbiële die biosynthese is dat de enzymen voor bepaalde chemische stappen worden vereist speciale vereisten dat de gastheercel niet kan efficiënt samenkomen hebben, bovengenoemde Koffas. In sommige gevallen, moet het enzym re- wordengebouwd, terwijl in anderen de gastheercel wijziging nodig heeft.
Laboratorium van Koffas bereikte onlangs de functionele uitdrukking in E. coli van P450 monooxygenases, enzymen die wijd in aard worden gebruikt, maar niet gemakkelijk in de meeste industrieel belangrijke micro-organismen uitgedrukt.
„P450 is zeer belangrijk in de synthese van natuurlijke producten,“ bovengenoemde Koffas. „Bijvoorbeeld, zowel hebben Taxol, de drug van borstkanker die momenteel uit installatieculturen wordt geproduceerd, en artemisinin, de anti-malaria drug, P450 enzymen in hun biosynthetische wegen.“
Het laboratorium Koffas heeft manieren geïntroduceerd om zowel de P450 monooxygenaseenzymen als de gastheercel te wijzigen, daardoor verbeterend hun opbrengst van flavonoids.
De Microbiële biosynthesemethodes maken ook het om analogons van bestaande drugs tot stand te brengen, evenals nieuwe molecules voor een brede waaier van therapeutiek gemakkelijker.