В исследовании, опубликованном в Proceedings of the National Academy of Sciences, исследователи разработали одностадийный ферментативный метод для промышленного производства активного лекарственного препарата правастатина, который ранее включал дорогостоящий двухэтапный процесс ферментации и биотрансформации.
Перепрограммирование гриба Penicillium chrysogenum, продуцирующего антибиотики, с открытием и разработкой фермента цитохрома P450, участвующего в гидроксилировании предшественника компактина, позволило осуществить ферментацию на высоком уровне правильной формы правастатина для облегчения эффективного производства статинов в промышленных масштабах.
Ключевые шаги, приведшие к успешному результату, включали идентификацию и удаление грибкового гена, ответственного за деградацию компактина, в дополнение к эволюции P450, чтобы он мог катализировать желаемую стадию стереоселективного гидроксилирования, необходимую для продукции правастатина на высоком уровне.
Статины – успешные, широко используемые препараты, снижающие риск ишемической болезни сердца и инсультов за счет снижения уровня холестерина. Разработка этой группы препаратов стала одним из главных достижений в области здравоохранения за последние два десятилетия.
Статины появились в результате открытия грибкового натурального продукта (компактина), который, как было показано, обладает хорошими свойствами снижения уровня холестерина.
Поскольку компактин сам по себе не был достаточно стабилен для клинического использования, были созданы его производные, и были приготовлены другие молекулы с аналогичным механизмом действия для получения полезных лекарств.
Профессор Эндрю Манро из Манчестерского института биотехнологии при Манчестерском университете сказал: «Это исследование знаменует собой значительный прорыв и составляет основу запатентованного процесса для эффективного производства этого популярного препарата.
Эти результаты являются первым примером использования потенциала ранее улучшенного промышленного производственного штамма, который может быть использован в быстрой разработке других новых производственных штаммов для несвязанных химических веществ.
«Эти данные также подчеркивают, как белковая инженерия может быть использована в приложениях синтетической биологии для промышленного производства ценных фармацевтических препаратов."
Статья «Одностадийное ферментативное производство холестерин-снижающего лекарственного средства правастатина посредством перепрограммирования Penicillium chrysogenum» была опубликована в Proceedings of the National Academy of Sciences.