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阿司匹林的由来?揭秘植物合成水杨酸的分子机

更新时间:2019-08-24 18:00

近日,一项发表在国际著名杂志Science上的研究报告中,来自德国哥廷根大学等机构的科学家们通过研究阐明了植物合成水杨酸的分子机制。几千年来,人类都非常清楚水杨酸的止痛效果(如今以阿司匹林出售);除了是一种具有许多健康效用的药物外,水杨酸还是植物所分泌的一种压力激素,其能帮助植物有效对抗病原体的入侵。

长期以来研究人员并不清楚植物产生水杨酸的分子机制;这项研究中,研究人员通过研究揭开了这种关键植物激素—水杨酸的生物合成机制。早在尼安德特人时代,人们就开始咀嚼含有水杨酸的树皮来自我治疗,19世纪20年代人类首次对水杨酸进行化学提取,而改良版的水杨酸以阿司匹林的形式已经被售卖了120多年了,但并没有人清楚植物是如何合成的,20年前,研究人员对植物拟南芥进行研究鉴别出了第一个参与水杨酸合成的基因,从那以后多个研究团队都试图通过研究来寻找水杨酸合成过程中缺失的步骤。

这项研究中,研究者Dmitrij Rekhter等人就发现了一种方法,他们利用英属哥伦比亚大学研究者Zhang的实验室中分离出的一株特殊的拟南芥进行研究,这种拟南芥中含有极高水平的水杨酸,研究者发现,如果基因PBS3(此前未知功能)被移除的话,水杨酸的前体就会在植物中积累,此外,研究者还阐明了PBS3基因产物的作用机制。

研究者Rekhter说道,PBS3能将等分支酸(isochorismic acid)与谷氨酸结合从而导致未知功能的化合物等分支酸盐-9-谷氨酸盐(isochorismate-9-glutamate)的形成,这种高度不稳定的物质能够自动解离为水杨酸和副产物;揭开植物合成水杨酸的分子机制非常重要,此外,植物合成水杨酸的分子路径适用于整个植物王国。

研究者表示,本文研究不仅能够促进科学家们理解植物合成水杨酸的机制,还能为培育抗病能力较强的作物提供新的机会;水杨酸帮助植物有效抵御疾病的作用对于科学家们从事相关基础研究至关重要,比如研究植物免疫功能等。

【关键词】阿司匹林 水杨酸