Раскрыт 70-летний секрет биосинтеза трополонов в плесени

Химики и биологи из Бристольского университета (Великобритания) наконец-то разгадали одну из давних химических загадок. В своей статье, опубликованной в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, учёные демонстрируют, каким именно образом грибки плесени (рода Penicillium) синтезируют вещества необычного класса соединений, известного как трополоны.

В 1942 году не поддающееся идентификации ароматическое соединение стипитатовую кислоту впервые выделили из грибков плесени. В 1945-м структура нового соединения была решена, своей неординарностью вызвав буквально революцию в понимании органической химии того времени. Сама по себе стипитатовая кислота — весьма необычное соединение, которое демонстрирует весь набор ароматических свойств, характерных для производных бензола (6-членное полносопряжённое углеродное кольцо), являясь при этом членом совершенно другого семейства соединений с 7-членным углеродным кольцом, известного как трополоны. Тогда же пришлось разработать новые теоретические модели, способные, в том числе на примере трополонов, обеспечить более полное понимание структур и связывания в органической химии.

Однако до сего дня оставалось загадкой то, каким образом плесень ухитряется синтезировать такой продукт в биологических условиях. Используя комбинацию генетических и химических методов, Рассел Кокс и Энди Байли с коллегами смогли идентифицировать те гены, которые ответственны за успешное протекание этого синтетического процесса. Учёные блокировали биологический синтетический путь на самых разных его этапах, продемонстрировав в итоге, как именно синтезируется структура трополона на молекулярном уровне.

Зачем всё это нужно, в чём смысл? Он между тем довольно глубок. Дело в том, что доступные природные трополоны, включающие стипитатовою и пуберуловую кислоты, являются важными антидепрессантами и противомалярийными веществами. Знание биосинтетических путей синтеза таких соединений позволит провести модификацию грибков плесени, с тем чтобы значительно разнообразить существующий выбор трополонов и заставить их производить более активные лекарственные средства с меньшим числом побочных эффектов. Именно этой задаче и было посвящено исследование.

Подготовлено по материалам Бристольского университета.