Drobnoustroje stają się wytwórcami forskoliny
Forskolina sprzyja rozszerzaniu naczyń krwionośnych i dróg oddechowych, ma więc potencjalne zastosowanie w leczeniu chorób sercowo-naczyniowych, astmy i jaskry. Sprostanie zapotrzebowaniu rynkowemu było dotąd trudne, ponieważ dostępność i czystość produktu zależała od warunków uprawy. Zakończono właśnie prace projektu BIOFORS (Elucidation of forskolin biosynthetic pathway in Coleus forskohlii), którego zadaniem było opracowanie niedrogiej i zrównoważonej metody wytwarzania forskoliny z mikroorganizmów. Niezbędnym etapem było poznanie elementów kaskady biosyntezy forskoliny. Naukowcy odkryli, że lek ten jest wytwarzany i gromadzony wyłącznie w komórkach struktur korka korzenia przechowujących wewnątrzkomórkowy olej. Zidentyfikowano prekursor w postaci tlenku manoilu i zestaw enzymów niezbędnych do uzyskania go w strukturach olejowych. Jest to przełomowe odkrycie. Do końca projektu naukowcy zidentyfikowali większość uczestniczących w procesie enzymów. Ustalili, że dwa enzymy tworzą szkielet molekuły, a pięć cytochromów P450 katalizuje utlenianie. Trwają prace nad bardziej szczegółowym opisem pięciu enzymów i identyfikacją ostatniego enzymu, wymaganego do powstania forskoliny. Dzięki współpracy z doświadczoną firmą biotechnologiczną udało się wprowadzić geny rośliny Coleus, odpowiedzialne za wytwarzanie forskoliny, do organizmów drożdży. Uzyskano dzięki temu wysoki poziom deacetyloforskoliny i forskolinę w mniejszej ilości. Do zwiększenia uzysku będzie jeszcze potrzebne udoskonalenie enzymów występujących w szlakach syntezy. Znaczenie handlowe i medyczne forskoliny sprawiło, że włączano szlak jej syntezy do organizmów mchu Physcomitrella patens, cyjanobakterii, pałeczek Escherichia coli i chloroplastów tytoniu, które przeprowadzają reakcje napędzane światłem. Miarą sukcesu projektu BIOFORS może być liczba partnerów komercyjnych, współpracujących z zespołem naukowców. Wyniki opublikowano w czterech prestiżowych czasopismach naukowych. Złożono też cztery wnioski o patenty tymczasowe, chroniące odkrycie, jakim jest szlak syntezy forskoliny i jej wytwarzanie w drożdżach.
Słowa kluczowe
Mikroorganizmy, forskolina, drożdże, biosynteza, enzym, cytochrom