자연의 비밀: Penicillium citrinum이 만드는 항암 분자의 세계
Seoul버섯은 감염, 고콜레스테롤, 암과 같은 다양한 질환 치료를 위한 약물 개발에 중요한 역할을 해왔습니다. 그러나 우리는 종종 버섯이 이러한 복잡한 약물을 어떻게 생성하는지 완전히 이해하지 못합니다. 최근 과학자들은 곰팡이 Penicillium citrinum이 어떻게 사이클로펜타크로몬이라는 특별한 분자를 만드는지를 발견했습니다. 이 분자는 암과 염증을 퇴치하는 데 기여할 수 있습니다.
펜실베이니아 대학교 연구진이 중요한 발견을 했습니다. 그들은 P. citrinum이라는 곰팡이에서 IscL이라는 효소를 생성하는 유전자를 발견했습니다. 이 효소는 2S-remisporine A라는 화합물을 형성하여 사이클로펜타크로몬이라는 물질을 만드는 데 도움을 줍니다.
- 효소 IscL은 2S-레미스포린 A의 삼환 구조에 황 원자를 추가합니다. 이 반응성 높은 탄소-황 결합은 다양한 분자의 형성을 가능하게 합니다.
- 과학자들은 P. citrinum의 유전 경로를 분석하여 자연이 중간체의 화학 구조를 어떻게 변형하여 사이클로펜타크로몬을 생성하는지 밝혔습니다.
- 이 발견은 자연의 효소 기계를 활용하여 새로운 의약품 개발의 길을 열었습니다.
자연이 복잡한 분자를 만들어내는 원리를 이해하는 것은 매우 유익합니다. 이것은 우리가 곰팡이를 이용해 새로운 약물을 개발하는 데 도움을 줄 수 있습니다. 일반적으로 인공 화학은 이러한 구조를 정확히 모방하는 데 어려움이 있지만, 곰팡이를 사용하면 수백만 년에 걸친 진화의 이점을 활용할 수 있습니다. 이는 생명공학이 자연의 과정을 이용해 의약품을 만드는 방법을 보여줍니다.
연구자들은 사이클로펜타크로몬의 유전 정보를 활용하여 새로운 약을 개발할 수 있을 뿐만 아니라 다른 곰팡이 유용 화합물을 연구할 수도 있습니다. 이는 기존 약물의 제조 방식을 개선하거나 새로운 치료법을 찾는 데 기여할 수 있습니다. 나아가 이러한 지식은 특정 치유 능력을 가진 화합물을 만들어내어 곰팡이에서 유래한 의약품의 가능성을 확장하는 데 도움을 줄 수 있습니다.
이 발견은 곰팡이 화학에 대한 이해를 심화시키고, 자연 제품의 생성과 신약 개발을 연결합니다. 수천 년 동안 곰팡이가 발전시켜 온 유전적 정보를 이해함으로써, 과학자들은 새로운 약물의 발견과 개발에 혁신을 가져올 준비가 되었습니다.
연구는 여기에서 발표되었습니다:
http://dx.doi.org/10.1021/jacs.4c11906및 그 공식 인용 - 저자 및 저널 포함 - 다음과 같습니다
Qiuyue Nie, Chunxiao Sun, Shuai Liu, Qiang Li, Maria Zotova, Tong Zhu, Xue Gao. Enzymatic Ring Contraction for the Biosynthesis of Sulfur-Containing Cyclopentachromone. Journal of the American Chemical Society, 2024; DOI: 10.1021/jacs.4c11906
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