Actinoplanes sp. SE50/110中阿卡波糖的生物合成。Actinoplanes sp. SE50/110中的阿卡波糖生物合成基因簇;b提出的阿卡波糖生物合成途径。粗紫色箭头(蓝色阴影)表示在本研究之前已被生物化学表征的步骤。蓝色和红色箭头表示之前建议的路径。粗黑色箭头(黄色阴影部分)表示本研究阐明的途径。SH7P,景天庚酮糖7-phosphate;EEV 2-epi-5-epi-valiolone;EEV7P, 2-epi-5-epi-valiolone 7-phosphate;EV7P, 5-epi-valiolone 7-phosphate; V1P, valienol 1-phosphate; V7P, valienol 7-phosphate; 1-epi-V7P, 1-epi-valienol 7-phosphate; V1,7PP, valienol 1,7-diphosphate; 1-epi-V1,7PP, 1-epi-valienol 1,7-diphosphate; NDP-V, nucleoside diphosphate-valienol; NDP-V7P, nucleoside diphosphate-valienol 7-phosphate; NDP-1-epi-V7P, nucleoside diphosphate-1-epi-valienol 7-phosphate; dTDP-4a6dGlc, dTDP-4-amino-4,6-dideoxyglucose; 4-aminoDGG, O-4-amino-(4,6-dideoxy-α-D-glucopyranosyl)-(1→4)-O-α-D-glucopyranosyl-(1→4)-D-glucopyranose. Credit:自然通讯(2022)。DOI: 10.1038 / s41467 - 022 - 31232 - 4
俄勒冈州立大学的研究解释了一种重要的2型糖尿病药物是如何在自然界中产生的，这为通过生物技术改进生产打开了大门。
这些发现特别重要，因为全球对阿卡波糖这种药物的需求随着2型糖尿病发病率的上升而上升糖尿病——根据国际糖尿病联合会的数据，糖尿病影响着全球近5亿成年人。
该药由拜耳公司开发，自1996年以来以Precose的品牌上市。阿卡波糖来自土壤细菌但直到现在，生物合成途径的基础上的生产-酶所采取的步骤的顺序，以催化化学反应制造它的人还不知道。
这项由俄勒冈州立大学药学院的Taifo Mahmud领导的研究结果发表在自然通讯．
经常与肥胖和较低的体力活动在美国，2型糖尿病是一种严重的代谢性疾病，大约十分之一的美国人患有这种疾病。它以前被称为成人糖尿病，是一种影响身体代谢葡萄糖的慢性疾病，葡萄糖是能量的主要来源。
对一些患者来说，这意味着他们的身体对胰岛素没有适当的反应——胰岛素抵抗胰岛素的作用，胰岛素是胰腺产生的一种激素，它为糖进入细胞打开了大门。在疾病的晚期，当胰腺耗尽时，患者无法产生足够的胰岛素来维持正常的血糖水平。
在任何一种情况下，糖在血液中积累，如果不及时治疗，会损害许多主要器官，有时会致残或危及生命。
阿卡波糖规范化血糖水平通过抑制α -葡萄糖苷酶，它可以阻止淀粉类食物如面包、土豆和意大利面的分解，减缓肠道对某些糖类的吸收，从而防止人们在进食后血糖升高过快。
阿卡波糖来自放线菌和其他几种土壤细菌。这是美国和欧洲批准使用的第一种α -葡萄糖苷酶抑制剂。
马哈茂德说:“尽管阿卡波糖具有重要的治疗作用，但人们还不完全了解它是如何在自然界中形成的。”“我们的研究不仅阐明了这种高价值的药物是如何在自然界中产生的，而且还为进一步改进工业阿卡波糖生产提供了平台——例如，通过修改生产细菌的DNA或通过其他生物技术方法。这意味着知道它是完整的生物合成途径从科学和工业的角度来看都很重要。”
马哈茂德补充道，目前尚不清楚的是原因何在土壤细菌生产阿卡糖——这种化合物对它们有什么作用?一些假说认为，它在细菌细胞内外间隙间运送糖的过程中起着一定的作用，或者它可以抵御其他生物的碳水化合物降解酶。
他说:“在自然环境中生产生物体的确切功能是什么，这仍然是未来研究的一个令人兴奋的话题。”
更多信息:Takeshi Tsunoda等，抗糖尿病药物阿卡波糖的完整生物合成途径，
自然通讯(2022)。
DOI: 10.1038 / s41467 - 022 - 31232 - 4
引用:研究揭示了关键的糖尿病药物是如何在自然界中制造的(2022年，6月21日)，2022年6月25日从//www.puressens.com/news/2022-06-reveals-key-diabetes-drug-nature.html检索到
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