I segreti chimici di una pianta usata nel corso della storia per i suoi effetti calmanti sono stati rivelati in una nuova ricerca.

Queste nuove scoperte sono arrivate dalla ricerca su Indian Snakeroot ( Rauwolfia serpentina ) che è stato usato per millenni nel sud e sud-est asiatico come tranquillante.

Il team del John Innes Center nel laboratorio della professoressa Sarah O'Connor ha seguito gli indizi del recente passato per identificare le reti genetiche dietro un catalizzatore critico chiamato enzima ponte sarpagano.

Questo genera un importante legame chimico con composti medicinali utili nella radice di serpente indiana e in molte altre piante.

L'autore principale dell'articolo, il dott. Thu Thuy Dang del John Innes Center, ha dichiarato:"Abbiamo deciso di trovare l'enzima mancante che catalizza questa importante reazione sulla base di un indizio di 20 anni dalla letteratura.

"Grazie ai nuovi progressi negli approcci bioinformatici e di chimica biologica, siamo stati in grado di identificare il gene mancante che codifica per l'enzima tra migliaia di altri geni della pianta".

La scoperta del nuovo enzima ossidativo che catalizza l'intrigante chimica potrebbe fornire percorsi più rapidi ai trattamenti per i ritmi cardiaci anormali, ipertensione e alcuni disturbi mentali.

Lo studio ha anche scoperto che l'enzima ha un meccanismo adattabile che potrebbe creare una serie di prodotti chimici strutturalmente diversi.

La prof.ssa Sarah O'Connor ha aggiunto:"La scoperta dell'enzima ponte sarpagano, insieme ad altri enzimi generatori di scaffold, fornirà le parti necessarie per l'assemblaggio e l'ingegneria delle vie metaboliche in organismi come il lievito o le piante di tabacco per la produzione di massa di composti farmaceuticamente importanti. Attualmente stiamo collaborando con esperti in biologia sintetica e ingegneria del lievito per portare avanti questo obiettivo".

La radice di serpente indiana è una delle 50 erbe fondamentali utilizzate nella medicina tradizionale cinese, dove ha il nome shég?n mù (cinese:???) o yìndù shémù (cinese:????).

Produce circa 150 alcaloidi indolici monoterpenici come reserpina, yohimbina, e raubasina.

Uno degli alcaloidi più noti in snakeroot è ajmaline, un agente antiaritmico di classe Ia spesso utilizzato nella diagnosi di pazienti sospettati di avere la sindrome di Brugada, una condizione che causa l'interruzione del normale ritmo cardiaco.

In altri risultati lo studio ha mostrato che l'enzima ponte sarpagano collega due atomi di carbonio, una reazione particolarmente impegnativa per i chimici organici sintetici, e così crea le complesse strutture tridimensionali che si trovano nelle molte classi di alcaloidi.

Lo studio ha anche dimostrato per la prima volta che il complesso alcaloide vinorina può essere prodotto in un organismo diverso, richiedendo cinque passaggi enzimatici (incluso l'enzima appena scoperto) dalla strictosidina intermedia prontamente disponibile.

In definitiva, questo approccio potrebbe essere utilizzato per produrre farmaci derivati ​​dalla strictosidina come l'ajmalina, che è usato per trattare i ritmi cardiaci anormali, Più efficiente.

Il Dr. Jakob Franke ha dichiarato:"La scoperta mette in evidenza la versatilità di questo gruppo di enzimi ossidativi, il che lo rende un biocatalizzatore molto utile e un eccellente bersaglio per l'ingegneria di questi percorsi alcaloidi. Potremmo usare questo enzima per produrre farmaci in un modo molto più elegante di qualsiasi chimico sintetico".