+ All Categories
Home > Education > Paclitaxel: Biotechnology of production in plants and fungi

Paclitaxel: Biotechnology of production in plants and fungi

Date post: 11-May-2015
Category:
Upload: seyed-javad-davarpanah
View: 2,826 times
Download: 4 times
Share this document with a friend
Description:
پاکلی تاکسل و سمینار 2 کارشناسی ارشدم با موضوع : بيوتکنولوژی توليد آن در گياه و قارچ
Popular Tags:
46
Transcript
Page 1: Paclitaxel: Biotechnology of production in plants and fungi
Page 2: Paclitaxel: Biotechnology of production in plants and fungi

2سمينار کارشناسی ارشد فيزيولوژی گياهی

پاکلی تاکسل و

بيوتکنولوژی توليد آن در گياه و قارچ

استاد راهنما : آقای دکتر مهرداد الهوتی

ارائه: سيد جواد داورپناه شهری

1382

Page 3: Paclitaxel: Biotechnology of production in plants and fungi

تاريخچهتاريخچه

سال از 1856در را كزين تا لوكاس کرد ميالدي سازی جدا معمولی سرخدار .

يازده 100حدود كم دست از اي پيچيده مخلوط تاكزين كه كرد اثبات گراف بعد سالاست آلكالوئيد

سال براي 1964در كه شد آرام،كشف اقيانوس سرخدار پوست از اي عصاره در . بعد سال در تركيب اين جداسازي است سمي مورين لوسمي شده كشت هاي ياخته

) آغاز ) شمالي كاروليناي انگل تري پژوهشي بنياد در وال مونروئه آزمايشگاههاي درسال .شد در خالص شكل به تركيب اين خالص آن 1969شكل ساختار و آمد بدستو 1971در گياه در آن پايين بسيار غلظت خاطر به فراوان دشواريهاي از پس

شد منتشر آن ساختاري پيچيدگي

شد كشف شانسي تاكسل از .پاكلي بيش بررسي نتيجه براي 12000اما تركيب . شد پايش ويژه سنجي زيست سيستم چندين توسط كه بود سرطاني ضد فعاليت

براي . . آي سي ان توسط كه بود طلبانه جاه بسيار اي پروژه نتيجه تركيب اينشد آغاز سرطان ضد تركيبات كشف

دهه اواخر تا تاكسل پاكلي دارويي بار 1970اهميت اولين براي كه هنگامي تا ميالدي . در نشد شناخته ، كند مي عمل چگونه تاكسل 1979دريافتند پاكلي دريافتند

مرحله در را ها ياخته و است اي تكثيريافته با M / G 2 بازدارنده اي ياخته چرخهكند مي مهار ميكروتوبول واگردايش فرايند سركوب و توبولين گردايش .برانگيختن

Page 4: Paclitaxel: Biotechnology of production in plants and fungi

دهه براساس . . 1970در را جديدي زيستي آزمونهاي آي سي ان ، . ) داد ) توسعه گزنوگرافتها موش در شده كشت انساني تومورهاي

هاي ياخته يا مورين تومورهاي از انسان روي تاكسل پاكلي شد اثبات . قدري به نتايج است مؤثرتر شيشه در شده كشت نئوپالستيك

در اميدبخش باليني آزمونهاي كه شد 1983بود آغاز .درمان 1989در زهدان سرطان از كه بيماراني با باليني آزمون نتايج

. سرطانهاي روي همچنين تركيب اين شد منتشر بردند مي رنج ناپذيربين كه رايج بسيار سرطان دو ، بود مؤثر شش و تا 45000پستان

پاكلي . 100000 شوند مي سبب تنهايي به متحده ايالت در را مرگدهه در باليني ازمونهاي گذراندن از پس سال 80تاكسل در ميالدي

بدخيم 1992 سرطان درمان براي آمريكا داروي و غذا اداره توسطساركوماي كاپوزير و شش غيركوچك هاي ياخته و پستان و زهدان

در . تاكسل پاكلي گرفت قرار تأييد مورد ايدز به 1999وابستهسال 5/1توانست در و باشد داشته فروش دالر 2000ميليارد

به آن فروش پاكلي . 6/1ميالدي از استفاده رسيد دالر ميلياردسر ، پروستات ، كلن ، شش كارسينوماي مانند مواردي براي تاكسل

دوم مرحله آزمونهاي گذراندن حال در مغز و رحم گردن ، گردن وباشد .مي

Page 5: Paclitaxel: Biotechnology of production in plants and fungi

ساختارساختارمتعلق كه است استخالف داراي و پيچيده ساختار با آميد ترپن دي يك تاكسل پاكلي

از بيش با تاكسوئيدها . 350به پايه ساختار است شده شناخته متفاوت ساختاراست شده تشكيل پنتادكان سيكلو تري پنتامتيل اسكلت يك از تاكسوئيدها بيشتر

شود مي ناميده تاكسان عادي اسكلت اغلب كهتاكسوئيدها تفاوت تمام با :

اي -1 حلقه چهار تاكسان ملكولي هستهC 13 β - - ه جايگا در شده استري ايزوسرين فنيل جانبي- 2 بنزوئيل زنجير

اكستان -3 عادي غير حلقهBAC III 10-DABIII استخالف مشابه الگوي داراي : تركيبات

و تاكسان هسته بخش دو از كه است ساختماني داراي تاكسل پاكلي حقيقت در . ترپني دي كربني اسكلت داراي ساختمان اين است شده تشكيل جانبي زنجيره

آن به جانبي هاي زنجيره از تركيبي و دارد اكسو گروه هشت ، است غيرعاديكل در و است شده دارد 11ضميمه فضايي مركز

Page 6: Paclitaxel: Biotechnology of production in plants and fungi

عملعملكنند مي مرحله S – G1 عمل در سرطان ضد داروهاي بيشتر

كند مي متوقف را ميتوز و اي ياخته در G2-M چرخه اي ياخته تكثير مهار با تاكسل پاكلي مرحله

تاكسل . پاكلي دارد وجود تاكسل پاكلي براي اتصال جايگاه دو ديمرتوبولين روي با برها جایگاه این با ميكروتوبول اتصال سريع وابسپارش از و سازد مي پايدار را ميكروتوبول

طول در را تغييرات ميزان و بزرگي درجه و كند مي جلوگيري توبولين زيرواحدهاي بهدهد مي شودكاهش مي ناميده ميكروتوبول پويايي j مجموعا كه ميكروتوبول

به محدود قوي ميتوزي ضد فعاليت رسد مي نظر به تاكسل پاكلي اجزاي نقش مورد دربنزوئيل - جانبي زنجيره يك داراي كه باشد تاكسل پاكلي مثل فنيل- 3تاكسانهايي

باشد بنزوئيل گروه يك و اكستان حلقه عامل در C2 ايزوسرين،

اتصال مسئول تاكسل پاكلي ساختماني فارماكوفور از جانبی بخشي زنجیره توبولین بهایزوسرین فنیل بنزوییل

بنزوات است گروه است 2کربن همچنين الزم دارو زيستي فعاليت براي

فعاليت در توجهي قابل كاهش سبب گروه اين حذف و

شو مي توموري تغييرات د ضد كلي طور به

استخالفهاي و جانبي زنجيره کربندر .

شود 2.4.13 مي تاكسل پاكلي فعاليت كاهش به منجر

Page 7: Paclitaxel: Biotechnology of production in plants and fungi

تاكسل پاكلي تاكسل منابع پاكلي منابع

، فندق سرخدار 10/1سرخدار، ، Podocarpus gracilior Pilger :گیاه پدوکارپوس

در توزيع: آن مقادير و دارد وجود سرخدار گياه بخشهاي تمام در تركيب اين . هيماليايي سرخدار در دارد نوسان اندكي مختلف هاي گونه در مختلف بخشهاي

به نزديك غلظت دومين داراي سرخدار هاي . . ريشه حالي در هستند ساقه پوستتوجهي قابل طرز به ها ريشه در آن مقادير معمولي سرخدار در از كه بيشتر

تا % آن ميزان و است آن 05/0كامبيوم جزيي مقادير از كه رسد مي خشك وزناست بيشتر ها ساقه كامبيوم و ها برگ در

كه است فلوئم پارانشيم هاي ياخته از بااليي نسبت داراي سرخدار نهال ساقه . بيوسنتز عمده شود مي پيشنهاد شود توليدمی آن در تاكسل پاكلي شود مي تصور

است سيتوپالسمي خاستگاه داراي آن از كوچكي بخش و پالستيدها در آن

فیت اپی و آندوفیت :قارچهای

Pestalotiopsis microspora, Colletotrichum Sp. ,Periconia Sp., Xylaria Sp. , Taxomyces andreanae , Stegolerium kukenani , Seimatoantlerium

tepuiense , ,Tubercularia Sp. , Pestalotiopsis guepini ,( MonochaetiaSp. , Trichothecium Sp., ,Sporormia minima ,,Pithomyces Sp.,Alternaria

Sp., ,Fusarium lateritum , Pestalotiota biciliaتاكسل پاكلي توليدكننده كه اند شده يافت آندوفيتهايي هم تاالبي سرو و فندق در

هستندمي ميكروگرم و ميكروگرم زير حد در و گياهان از كمتر بسيار قارچ توليد البته

باشد

Page 8: Paclitaxel: Biotechnology of production in plants and fungi
Page 9: Paclitaxel: Biotechnology of production in plants and fungi

Tubercularia Sp.

از شده جداسازی

Taxus mairei

----

Periconia Sp.

از شده جداسازی

Torreya grandifolia

Page 10: Paclitaxel: Biotechnology of production in plants and fungi

Stegolepis guianensis در Stegolerium kukenani آندوفیت

Cinnamomum zeylanicum در Muscodor albus آندوفیت

Page 11: Paclitaxel: Biotechnology of production in plants and fungi

شد جداسازی سرخدار از که تاکسل پاکلی کننده تولید آندوفیت قارچ نخستینTaxomyces andreanae

عنوان به در نیز تاکسل پاکلی کننده تولید فیت اپی قارچ نخستین Seimatoantlerium tepuiense است شده Maguireothamnus.گزارش

speciosus

Page 12: Paclitaxel: Biotechnology of production in plants and fungi

بيوسنتز پاکلی تاکسلبيوسنتز پاکلی تاکسلحدود شامل تاكسل پاكلي بيوسنتزي متابوليسم 20مسير از آنزيمي مرحله

مراحل كه د شو مي گياهي آلدئيد –اوليه گليسر مسير از عمدتا8 آن آغازينپس / و شبكه سيتوسل در جزئي بخشي در و پالستيدها در پيروات فسفات

موالونات مسير طريق از آندوپالسمي فسفات دي ايزوپنتنيل ايجاد ازساز . پيش فسفات دي ژرانيل ژرانيل تشكيل به منجر ، شود مي شروع

حلقوي شامل آنزيمي واكنش دوجين يك طي ، شده ترپنوئيدها دي عمومياتصال بنزوئيالسيون، ، استيالسيونها ، متعدد هيدروكسيالسيونهاي ، شدن

شود مي توليد تاكسل پاكلي ، جانبي زنجيره

خاستگاه

بر اساس مطالعات نشاندار شدن مشخص شد الگو های نشاندار شدن Tc نمی باشد.منطبق بر مسير موالونات در

امر اين كه نشد تاكسان حلقه سيستم وارد اما شد تبديل استيل گروه چهار به استاتاست تاكسوئيد سيستم موالونات خاستگاه برخالف

شد استيل گروههاي هم و تاكسان حلقه سيستم وارد هم مؤثري طور به گلوكز

، شود مي وارد ترپنوئيدها دي و مونو باالي فراواني در ضعيف خيلي استات و موالوناتسنتز اي ياخته درون جايگاههاي به است ممكن ، شده جابجا گياهان در ضعيف خيلي

. موارد اين همه اما شوند مي سريع وازگردي دچار سازها پيش اين كه نرسند ترپنوئيدتاكسان حلقه سيستم تشكيل زيرا نيست كافي قطع طور به موالونات خاستگاه رد براي

كه حالي در رود پيش نيست دسترس در زا برون استات براي كه اي كده در تواند ميافزوده است دسترس در زا برون استات براي كه متفاوت كده يك در استيل گروههاي

شود مي

Page 13: Paclitaxel: Biotechnology of production in plants and fungi

مسير سيانوباكتر يك تيالكوئيد و باكتريها از شماري در . از حاصل فعال استالدئيد و ندارد وجود موالونات بيوسنتزي

توليد + فسفات تريوز يك كند پيروفسفات ايزوپنتنيلپيروات ميسيستم ساز پيش كه بود خواهد صحيح فرض اين نتيجه در

پيروفسفات اتاكسوئيد آليل متيل دي پيروفسفات ز وايزوپنتنيلجز چهار شدن نشاندار همانند الگوي و شود مي ا حاصل

كه ی دهد مي نشان آن دو زوپرنوئيدي مسير اين توسطتبديل هم به مريزاسيون ايزو با ، شده حاصل يكسان بيوسنتزي

شوند ميدر غيرموالونات و موالونات مسير و ژينکو دو دارد وجود

و شوند مي جدا هم از بندي كده توسط مسير دو شده پيشنهاداز بسياري در كم خيلي موالونات اند دريافته كه آنجا از

و مي وارد پالستيد در شده تشكيل ميزان شترپنوئيدهاي ودردوكتاز گلوتاريل متيل هيدروكسي آ فعاليت خيلي کوآنزيم

و دارد همبستگي پالستيدي ترپنوئيدهاي تشكيل با ضعيفتوليد روي جزئي اثري موالونات مسير بازدارنده موينولين

ترپنوئيد دي يك تاكسل پاكلي و دارد پالستيدي ترپنوئيدهايكرد تأييد را مسير دو هر وجود احتمال توان مي است پالستيدي

دارند وجود سيتوسل و پالستيد در بندي كده شرط با كه

Page 14: Paclitaxel: Biotechnology of production in plants and fungi
Page 15: Paclitaxel: Biotechnology of production in plants and fungi
Page 16: Paclitaxel: Biotechnology of production in plants and fungi

GGPPGGPP تتراترپنوئيدها و دي عمومي پيشساز تتراترپنوئيدها سنتز و دي عمومي پيشساز سنتز

فسفات دي فارنزيل الكتروفيل شدن جفت فسفات سنتاز دی ايزوپنتنيل وكند مي كاتاليز GGPP را

با باز خواندني قالب داراي كانادايي سرخدار هاي ياخته نوكلئوتيد 1179درحاصل است پروتئين و cDNA آمينه ) 393از اسيد کیلو 6/42باقيمانده

آورد ( می در رمز به ان پایانه در انتقالی احتمالی پپتيد یک حاوی را دالتونبه را ای هسته ژنی فراورده این احتماال پردازش که براي پالستيدها

كند مي هدايت بالغ شكل به .پروتئوليتيكدر پالستيد ويژه گيرنده هدف توالي ترپن این حضور دي كه اين بر سنتاز

دي پرنيل آنها مربوطه ساز پيش همچنين و ها تتراترپن و ها مونوترپن ، هاکند می شوندتاکيد مي بيوسنتز پالستيدها در ها فسفات

ايستاي حالت مقادير كه شد داده نشان RNA گذاري لكه آناليز دردرياخته های سنتاز GGPP mRNA

هاي ياخته از بيشتر توجهي قابل طور به جاسمونات متيل توسط شده القاكه بود شاهد

توليد برداري نسخه سطح در كم دست جاسمونات متيل شود مي پيشنهادمي تغيير را سنتاز دهد اين

Page 17: Paclitaxel: Biotechnology of production in plants and fungi

ان ( ( دي تاكسا ان تشكيل دي تاكسا حلقوي : GGPPGGPP )) تشكيل بيوسنتز اصلي مرحله حلقوي : نخستين بيوسنتز اصلي مرحله نخستين شدنشدن

ان % دي ان %تاكسا دي شود 3030تاكسا مي وارد مربوطه تاكسوئيدهاي و تاكسل پاكلي شود در مي وارد مربوطه تاكسوئيدهاي و تاكسل پاكلي در

شود مي انجام آن مجاور كامبيوم و سرخدار ساقه پوست در j عمدتا شدن شود حلقوي مي انجام آن مجاور كامبيوم و سرخدار ساقه پوست در j عمدتا شدن حلقوي

هاي ياخته و پوست در عمدتا8 محلول و فعال صورت به سنتاز ان تاكساديوجود آن به چسبيده ان كامبيوم jدي انحصارا j تقريبا سنتاز ان دي تاكسا

سنتازآنزيمي دارد –( 94)%11( 12، )4(5تاكسا ) ان تاكسادي تاكسان ايزومرهاي ـملكولي وزن با مونومر و عملگر و محلول،فعال صورت به است نيازمند 79پالستيدي

فاكتور كو عنوان به ظرفيتی دو فلزي دهد يون می ترجیح منگنز به را در منیزیمب جايگزيني كم منیزیوم ترتيب اين به آن فعاليت فلزي كلريد نمك صورت به يونها ساير ا

شود مي

به متصل كامبيوم و ساقه پوست در را انحصار سنتاز ان دي تاكسا فعاليتحدود % ساقه چوبي هسته و گزيلم در و دارد وجود پوست 3آن در فعاليت

برگها % در ، ها %6ساقه ريشه در است 3و

322222 CoNiZnCuFeMn

Page 18: Paclitaxel: Biotechnology of production in plants and fungi

ORF نوكلئوتيدي 2586

شامل پالستيدي گيرنده هدف پپتيد يك همراه به آن حاصل كامل پروتئيناست 862 اسيدآمينه باقيمانده Da 98 303 آن شده حساب ملكولي وزن كه

است

پالستيدهاست در پردازش و تجمع در N براي طويل گيرنده هدف توالي پايانه

سيكالز ترپن شاخص آن موتيف يون در كمپلكس اتصال موتيف كه دارد وجودباشد DDXXD فلزي مي است دوظرفيتي آسپارتات ار غنی گهرمايه –و

حالي در نيست القاپذير چندان اليسيتور با تيمار يا ساقه زدن زخم با فعاليتو زخم با نراد و كاج سيكالزهاي ترپنوئيد فعاليت و پروتئين ميزان كه

. سنتاز ان دي تاكسا فعاليت مقادير باالترين همچنين است القاپذير اليسيتورپوست ) با هاي ساقه j ترجيحا سرخدار نهال هاي ساقه در استخراج قابل

نراد( و كاج در كه حالي در دارد وجود فعال رشد طي شده برداشت سبزتوقف از پس فقط الئوزين توليد در دخيل سيكالزهاي ترپنوئيد مقدار بيشينه

ترپنوئيد ساير از سنتاز ان دي تاكسا نتيجه در ، شد مشاهده فعال رشداست متفاوت زير موارد در : سيكالزها

بافت -1 در پايين بسيار فعاليت ميزانبافت -2 در آنزيم پايين مقدار

اليسيتورها -3 يا زخم آسيب به مشخص پاسخ نبود

براساس اما است آهسته اگرچه مرحله اين براساس اما اما است آهسته اگرچه مرحله اين و- 11اما و- مقادير - - 22مقاديرپاكلي انباشت به توجه با سنتاز ان دي تاكسا حضور بندي پاكلي زمان انباشت به توجه با سنتاز ان دي تاكسا حضور بندي زمان

باشد ميزان كننده محدود تواند نمي ها ياخته در باشد تاكسل ميزان كننده محدود تواند نمي ها ياخته در تاكسل

Page 19: Paclitaxel: Biotechnology of production in plants and fungi

انول : دي تاكسا تشكيل بيوسنتز در اصلي مرحله انول : دومين دي تاكسا تشكيل بيوسنتز در اصلي مرحله دومين

به منجر و دهد مي تشكيل را بيوسنتز ويژه مرحله دومين اكسيژناسيون نخستينتاكسا – ) ان – - 11(12، )4(20تشكيل اين – α5دي مسئول آنزيم شود مي ال

به وابسته اكسيژناز مونو يك اكسيژناسيون Cyt P 450عمل تنها نه كه است5C( دوگانه پيوند غيرعادي مهاجرت بلكه كند مي كاتاليز را تاكسان را 4(5هسته

موقعيت ) حد ) 4(20به تاكسوئيدهاي از بسياري ساختاري شاخص ويژگي يكفضايي ايزومر j انحصارا فرايند اين از حاصل انول دي كند مي كاتاليز را واسط

5 اين داراي تاكسوئيدهاي از زيادي شمار حضور بر منطبق كه باشد مياست به اپيكربندي وابسته آنزيم است O 2و NADPHين

cDNA مuه پروتئين نشده –اين جداسازي تاكنون مكاني يافته تخصص تيوالتيك. هاي ويژگي هيدوركسيالز ان دي تاكسا از Cyt P 450است را مونواكسيژناز

به ممانعت تاريكي در مونواكسيدكربن توسط آن عمل از يعني دهد مي نشان خودآبي ) نور با ممانعت اين از بخشي و آيد مي مي ( nm 450عمل برطرف

44[شود و. ] ،15 ميكونازول و كلوتريمازول توسط كامل طور به آن عمل همچنينسيتوكروم توسط جزئي طور تاكسا Cبه گرفت نتيجه توان مي كه شود مي مهار

يك به مشابه هيدوركسيالز ان باشد Cyt P 450دي مي شاخص . [چندكاره

Page 20: Paclitaxel: Biotechnology of production in plants and fungi

تاكسا – ) ان – - 11(12، )4(20ميزان ميزان – 5دي به vل Kg g μ 50 – 25 -1اان دي تاكسا آن ماده پيش براي شده گزارش حدود در كه است سرخدار پوست عصاره

نتيجه در دست است فرو مراحل با مقايسه در بايد اكسيژناسيون مرحله دست اين فرو مراحل با مقايسه در بايد اكسيژناسيون مرحله اين ) توجهي ) قابل ميزان به انول دي تاكسا عمل فراورده چون باشد ( آهسته توجهي ) قابل ميزان به انول دي تاكسا عمل فراورده چون باشد آهسته

امكان اين و است مناسب ژن جداسازي براي بنابراين و شود نمي امكان انباشته اين و است مناسب ژن جداسازي براي بنابراين و شود نمي انباشتهان - دي تاكسا ژن جداسازي با تا دارد ان - وجود دي تاكسا ژن جداسازي با تا دارد و – 5 5وجود و – هيدروكسيالز هيدروكسيالز

كنيم تسريع را تاكسل پاكلي بيوسنتز آن كنيم دستورزي تسريع را تاكسل پاكلي بيوسنتز آن دستورزي

ها هيدروكسيالسيون ها ساير هيدروكسيالسيون ساير

گرفتن درنظر براساس توان مي را بعدي اكسيژناسيونهاي ساير ترتيبحلقه گوناگون هاي كربن در موجود اكسيژن عاملي گروههاي فراواني

از بيش به 350تاكسان را اند شده شناخته تاكنون كه طبيعي تاكسوئيددرآورد فرمول .صورت

گهرمايه به يافتگي تخصص مطالعات Cyt P 450براساسمسير يك از بيشتر كه دارد وجود احتمال اين هيدروكسيالزها

. دارد احتمال كه دارد وجود سرخدار در تاكسل پاكلي بيوسنتزيشوند مي ختم نهايي فراورده به كه چندگانه مسيرهاي اين از . موقعيت اين باشد ترين مناسب سينتيكي لحاظ به يكي فقط

قبيل از استريفيكاسيون هاي واكنش دچار هيدروكسيله هايانتهاي و ابتداي در رسد مي نظر به كه شوند مي اسيالسيون

دهد مي رخ مسير

171392105 ,CCCCCCC

Page 21: Paclitaxel: Biotechnology of production in plants and fungi

مسير اكسيژناسيون انشعاب براساس توان مي عمده مسير دو مقاالت به توجه باكرد : تعريف

Page 22: Paclitaxel: Biotechnology of production in plants and fungi

يا . الف تاكسل پاكلي بيوسنتز مرحله –بتا – 10چهارمينهيدروكسيالسيون

يك – 10 –تاكسان هيدروكسيالز تاكسا Cyt P 450بتا تبديل كه است اكسيژناز مونوان - فراورده - 5دي يك به تنها را استات ان - –بتا 10ايل دي تاكسا αهيدروكسي

فراورده- 5 يك به تنها را استات ان - –بتا 10ايل دي تاكسا ايل - 5هيدروكسي . فضايي و مكاني يافته تخصص شدت به هيدوكسيالز اين كند مي كاتاليز را استات

است. cDNA – تاكسان درآورنده رمز - 10به داراي هيدروكسيالز باز 1494با ORFبتا جفت

آن از حاصل پروتئين كه شده 498است محاسبه ملكولي وزن با آمينه اسيد باقيماندهDa 56690 يك براي انتظار مورد ساختاري هاي موتيف همه آن توالي و 450است

Cyt P داراست را مونواكسيژنازاكسيژناسيون مسير اين j اسيالسيون 10احتماال از پس نسبت 5بتا بيشتري قوت آلفا

. 13به دارد تاكسل پاكلي بيوسنتز مرحله سومين عنوان به هيدروكسيالسيون آلفايا – ب تاكسل پاكلي بيوسنتز مرحله هيدروكسيالسيون –آلفا 13سومين

تاكسا با كانادايي سرخدار اي ياخته كشت ميكروزومي پرپاراسيونهاي اينكوباسيونحضور در انول ان O 2و NADPHدي دي تاكسا يعني اوليه ماده تراز قطبي تركيبي

توسط عمل اين كه كرد توليد vل ا شود Cyt P 450دي مي كاتاليز [هيدروكسيالز ، مخمر در آنزيمي كردن كلن با ژاپني سرخدار روي آزمايشي در آلفا – 13همچنين

داراي كه شد بيان شده 485هيدروكسيالز محاسبه ملكولي وزن و آمينه Daاسيد54652 . پايانه در غشايي لنگر داراي پروتئين اين به Nاست اتصال حوزه يك و است

هuم به اتصال شده حفظ موتيف يك ، يك و اكسيژن در Cysو شده حفاظت j مطلقا دارد 431جايگاه cDNA داراي .1458با ORFآن است باز حدود PHجفت آن است 5/7بهينه

Page 23: Paclitaxel: Biotechnology of production in plants and fungi

تاكسا : استيالسيون بيوسنتز در اصلي مرحله تاكسا : سومين استيالسيون بيوسنتز در اصلي مرحله سومينانول انول دي دي

تاكسا – ) به انول دي تاكسا ان – – 11(12و )4(5تبديل 5ديان – دي تاكسا توسط استات ايل - – 5آلفا ال استيل – Oآلفا

است تاكسل پاكلي بيوسنتز خاص سوم مرحله ترانسفرازان دي vل –آلفا 5 –تاكسا پروتئين –o– ا ترانسفراز استيل

ملكولي وزن با مونومر و با ) KDa 50 ~ )Da 79 490محلول7/4 ~ PI استيل و انول دي تاكسا كه فراورده CoAاست به را

ئيل بنزو اما كند مي تبديل كوسوبسترا CoAهدف عنوان به رااندامكي گيرنده هدف اطالعات فاقد همچنين و كند نمي قبول

پايانه . Nدر باشد داراي cDNAمي نوكلئوتيد 1317با ORFآنحاصل آمينه اسيد توالي با حاصله پروتئين بر منطبق كه است

. 439از آن تركيب نو و اصلي هاي آنزيم است PHباقيماندهدر دهد 9بهينه می نشان

در آنزيم شكل دو پاكلي -Oهر پيشرفته ساز پيش استيالسيون ، در III DAB – 10تاكسل آزاد هيدروكسيل داراي C 1كه ، 7 C ،

10 C13و C كند مي پيشنهاد كه شد ظاهر ناتوان ، - 5استهيدروكسيل – جايگاه براي شدت به ترانسفراز استيل C 5آلفا

است يافته ويژگي

Page 24: Paclitaxel: Biotechnology of production in plants and fungi

مراحل مراحل ساير ساير

ـ كاتين 10الف با داستيل ـ 10ـ IIIـ ترانسفراز )Oبتا استيل - DABTـ10)

هيدروكسيل در استيالسيون و C III DAB – 10 10ترانس دهد می – III DABرخاستيل 10 همراه به كاتين CoAرا با كند IIIبه مي تبديل

cDNA طور به آنزيم اين شده جداداراي جفت 1320با ORFكامل

طول به پروتئيني كه است 440بازملكولي وزن با را آمينه اسيد باقيمانده

شده رمز ~ K Da 49محاسبه به را. آورد و DABT – 10درمي مونومر

. داراي آن تركيب نو شكل است محلول حالت در 5/7بهينه P Hعملگركه آنجا كافي )DAB III – 10%از ميزان در ( 1/0به دارد وجود پوست و برگ در

غلظت كه كاتين بحالي است )% IIIا پايين خيلي تاكسل پاكلي اين ( 00/0 4وتبديل كاتين DABIII-10مرحله با كه IIIبه j خصوصا ، است كليدي اي مرحلهاشكال DABT - 10غلظت فني كاربردهاي در و است پايين بسيار ها ياخته در

كند مي ايجادمعمولي سرخدار ريشه و ساقه خام هاي عصاره در آنزيم اين فعاليت سنجش در

ها ساقه كامبيوم در آن فعاليت شد داده است 5تا 3نشان ريشه از كمتر برابر

است پذیر القا جاسمونات متیل توسط آنزیم این فعاليت

Page 25: Paclitaxel: Biotechnology of production in plants and fungi

تاكسان- تاكسان- ب ترانسفراز - OO ––آلفا آلفا 22 ––ب ترانسفراز - بنزوئيل بنزوئيلدر آنزيم اين تبديل E.coliبيان كه است كرده تركيبي نو آنزيم - 2توليد

بنزوئيل كاتين 13، 7–د با استيل به) IIIدي را ، سنتزي نيمه گهرمايه يككاتين- 7و 13 با استيل اين IIIدي رسد مي نظر به و مي كند كاتاليز

تاكسل پاكلي بيوسنتزي مسير در آسيالسيون پاياني مرحله يك در آنزيم . داراي تركيب نو ترانسفراز بنزوئيل اين كند مي تاس 8بهينه PHعمل

cDNA داراي كامل طور به آنزيم و 1320با ORFاين است باز جفتبا را شده 440پروتئيني محاسبه ملكولي وزن و Da 50089باقيمانده

. آورد درمي رمز بهتوالي موتيف يك داراي گفته پيش ترانسفراز استيل سه HXXXDGاين

مي يافت آسيالزها ترانس ساير در كه هستند شده حفاظت شدت بهشود.

داده نشان شيميايي تغييرات و مكان روي هدفمند زايي جهش مطالعاتباقيمانده كه ها Hisاست آنزيم اين كاتاليتيك فعاليت براي عنصر اين

كه است شده پيشنهاد و است يك Hisضروري عنوان به است ممكنآروئيل / – آسيل از آسيل گروه انتقال كاتاليز در عمومي به CoAباز

كند عمل الكلي گهرمايه

Page 26: Paclitaxel: Biotechnology of production in plants and fungi

كاتين- با ترانسفراز- )3آمينو- –III : 3پ پروپانوئيل BAPTفنيل) BAPT 13-O كاتين با انتخابي آالنوئيل IIIاستيالسيون فنيل با را

CoA توليد كه كند مي كاتاليز آسيل دهنده عنوان – 2 /دبنزوئيل – –Nبهشود مي باعث را تاكسول داكسي

PH آن .8/6بهينه است cDNA داراي كامل طول با با 1335با ORFآن پروتئين يك و است باز

آن 445 شده محاسبه ملكولي وزن كه آورد درمي رمز به را آمينه اسيدDa 50546 است

تاكسل پاكلي بيوسنتز در دخيل ترانسفراز آسيل پنج بين تنها BAPTدرموتيف داراي كه است ترانسفرازي جاي 168XXXDA 163 G آسيل Hبه

XXXDG عنصر كمتر فراواني با يا ترانسفرازها است HXXXDAشاخصدست Aspو Hisكه فرا باقيمانده يك كنار در جانبي Cys 95زنجيره

تشكيل را آسيل گروه انتقال در دخيل كاتاليتيك گانه سه يك شده حفاظتجايگزيني و دهند جاي Gly 163مي اين BAPT در His 167به j احتماال

. آزاد بتاي آمين طرفي از مي گسلد هم از را پيشنهادي گانه سه گروهاتصال CoAاستر طريق از تواند مي مورد اين در كوسوبسترا عنوان به

جاي / به ملكولي درون عمومي باز اسيد يك عنوان به هيدروژن H isبه. كند عمل جايگاه اين در عادي

Page 27: Paclitaxel: Biotechnology of production in plants and fungi

جانبي زنجيره اتصال كار C 13براي و ساز دو تاكسان هسته بهاست : شده پيشنهاد

هيدروكسيل- 1 ايزوسرين C 13استريفيكاسيون فنيل با. –Nسپس آن بنزوئيالسيون

آالنين فنيل آمينوموتاز واكنش از ايزوسرين فنيل كهبتا سپس –به و آالنين .–آلفا فنيل شود مي ايجاد هيدروكسيالسيون

هيدروكسيل- 2 بتا C 13گروه با از –ابتدا سپس ، شده استري آالنين فنيلآلفا واكنش ايزوسرين –طريق فنيل به هيدروكسيالسيون

جانبي . زنجيره سپس شود مي . Nتبديل شود- مي بنزوئيلهكامل ) جانبي زنجيره است شده داده ( Nنشان ايزوسرين - فنيل بنزوئيل

و – – آالنين فنيل آلفا كمتري حد تا و آالنين فنيل بتا حضور درنتيجه در ، شود نمي وارد تاكسل پاكلي ساختمان در ايزوسرين فنيل

باكاتين به آزاد آمين صورت به آالنين اين IIIفنيـــل و شود می متصلو هيدروكسيله جانبي مسير – Nزنجيره تا شده بنزوئيله

شود كامل تاكسل پاكلي سمت برابر به دو براي BAPTحساسيتبيوژنز كه كند مي پيشنهاد ايزوسرينوئيل فنيل برابر در پروپانوئيل فنيل

آلفا ايزومريزاسيون با جانبي به –زنجيره آمينوموتاز يك توسط آالنين فنيلاستر –بتا به ليگاز يك توسط كه مي شود آغاز آالنين CoAفنيل

توسط و شود مي تبديل هيــــدروكسيــــل BAPTواكنشگر گروه به 13 C باكاتينIII تا شود مي باكاتين –بتا- O- 13متصل آالنوئيل IIIفنيل

.– N -3/يك ) ) كند توليد را تاكسول دبنزوئيل

Page 28: Paclitaxel: Biotechnology of production in plants and fungi

تاكسول- . 2 ´دبنزوئيل - –N- 3 ´ت - بنزوئيل Nداكسي (DBATNBTترانسفراز )

جايگزين DBTNBTآ سوبستراي فضايي انتخابي شدن جفت RS ´3دبنزوئيل )N-نوتركيببنزوئيل - 2( - ´ با را تاكسول يك ´ CoAداكسي j عمدتا كه كند مي از - 3كاتاليز اپيمر

´2 . پاكلي - بيوسنتز در را آسيالسيون آخرين واكنش اين كند مي توليد تاكسول داكسيبنزاميداسيون اين و دهد مي تشكيل مسير – Nتاكسل پاياني مرحله تاكسول دبنزوئيل

تاكسول دبنزوئيل توسط كه است تاكسل . –Nپاكلي شود مي انجام ترانسفراز بنزوئيلDBTNBT بنزوئيلCoA در و دهد مي قرار استفاده مورد آسيل دهنده عنوان به را

استيل فنيل استيل CoAحضور كند CoAيا نمي توليد اي آسيل / و فراورده پنج بين دراستيل با كه است آنزيمي تنها شده شناخته ترانسفراز توليد CoAآروئيل اي فراورده

. كند نمي

cDNA از شده ساخته آنزيم توسط mRNAاين شده القا ژاپني سرخدار از شده جدادر جاسمونات داراي E.coliمتيل كه شد پروتئيني 1323با ORFبيان و است نوكلئوتيد

با شده 441را محاسبه ملكولي وزن با .Da 49000باقيمانده آورد درمي رمز بهPH در نوتركيب آنزيم اين است E.coli 8بهينه

Page 29: Paclitaxel: Biotechnology of production in plants and fungi

تاكسل پاكلي تهيه هاي تاكسل راه پاكلي تهيه هاي راه

گياه پوست از استخراجپستان و زهدان مثل بدخيم سرطانهاي عليه آن عمل و فعاليت لحاظ به تاكسل پاكلي

ساالنه و است مشكل آنها درمان و 60000كه ميرند مي سرطان دو اين از زنمورد كنند نمي عمل شيوه اين به قبلي ضدسرطان داروهاي که آن عمل طرز همچنين

. گرفت قرار توجهنيازمند تاكسل پاكلي باليني يك مرحله و باليني پيش وزن 500 – 1500آزمونهاي پوند

( . اقيانوسي سرخدار بالغ درخت يك است پوست ( 100خشك j تقريبا وزن 10ساله پوندقطع نيازمند آوري جمع هر بنابراين كند مي توليد و 1500تا 500خشك است درخت

.. يابد مي افزايش آن براي نياز شود مي تر مشخص دارو تأثير هرچهتنهايي به باليني درماني دوره آن mg 300 – 125يك تيپيك درمان و دارد نياز دارو

است . 10ممكن درمان بكشد طول بيشتر يا از 12000دوره تنهايي به هرساله كه زنميرند مي زهدان . kg 36سرطان حاضر هاي روش با كند مي مصرف را kg 1دارو

از تاكسل عبارتي 25000پاكلي به ، شود مي جدا خشك پوست درخت 2500پوند . سال يك در زهدان سرطان درمان تنها بنابراين شود مي بالغ 90000قطع درخت

. دارد نياز را سرخداركرده برابر سه را مشكل پستان سرطان براي تاكسل پاكلي از استفاده براي موافقت

و سر مثل سخت هاي سرطان درمان براي آن از استفاده براي مجوز وقتي و استبر بالغ دارو به نياز كنيم فرض كه است عقالني شود صادر شش ، يا k g 300گردن

درختان 750000 تمام قطع با حتي آينده در نياز اين تأمين و شد خواهد سال در درخت. بود خواهد غيرممكن

از % كمتر حدود در و كم بسيار توليد آنكه است 02/0ديگر درخت پوست خشك وزنبر توليد بايد كم توليد و سرخدار برداشت بودن مخرب گرفتن درنظر با بنابراين

. شود استوار ديگري روشهاي

Page 30: Paclitaxel: Biotechnology of production in plants and fungi

كامل سنتزاقتصادي لحاظ به و است توليد كم خيلي و گران ، پيچيده تاكسل پاكلي سنتزي توليد

نيست صرفه به مقرونسنتزي نيمه روش

و برگ از تاكسل پاكلي فراوانتر هاي ماده پيش جداسازي براساس روش اينمثل هيماليايي سرخدار و معمولي سرخدار هاي DABIII –10 (%1/0سرشاخه

) جانبي زنجيره اتصال و خشك گروه -3 –بنزوئيل- Nوزن به ايزوسرين فنيلموقعيت 13Cهيدروكسيل هيدروكسيل استيالسيون كاتين 10و با همچنين و IIIبتا

است استوار

زيست محيط با سازگار روشی سرخدار برداشت با مقايسه در سنتزي نيمه روشاپي داليل به و است كم نيز آن توليد اما دارد تكيه شونده تجديد منبعي بر و است

سازها پيش سازي خالص در همچنين و است متغير توليد محيطي زيست و ژنتيكياز موردنظر هاي واسط حد کردن جدا براي فراوان تالش نيازمند گياهي بافت از

دارد گياهان در همراه وسايرمواد ليپيدها ، ها فنل - سيليل. : حفاظت الف است مراحل اين شامل اي مرحله چند روش و 1اين

كاتين III DAB – 10استيالسيون با تا در IIIاست شده - O-7حفاظت ب بدهدسنتزي جانبي زنجيره موقعيت- Nاتصال در ايزوسرين فنيل OH 13Cبنزوئيل

- از حفاظت حذف پايان در پ كند O –7و تاكسل پاكلي توليد تا

و. محدود توليد سرخدار هاي كندگونه رشد همچنين و باال داليل به بنا كه وجودي با. است حاضر حال در اقتصادي روش تنها دارد متغيري

Page 31: Paclitaxel: Biotechnology of production in plants and fungi

بافت : ، ياخته ، پروتوپالست كشت زيستي آوري بافت : فن ، ياخته ، پروتوپالست كشت زيستي آوري فنقارچ و گياه در متابوليت مهندسي قارچ و و گياه در متابوليت مهندسي و

دارد الرشدي سريع j نسبتا توده زی سرخدار هاي ياخته و كشتكشت از مربوطه تاكسوئيدهاي و تاكسل پاكلي جداسازيكامل گياه بافت به نسبت كمتري مراحل نيازمند اي ياختهتوليد مقدار اما است كمتر مزاحم مواد مقادير چون است

تر پايين بسيار حاضر حال در اي ياخته كشت در تاكسوئيدها . هاي قارچ در باشد پايدار اقتصادي لحاظ به كه است آن از

. است ناپايدار و پايين توليد هم تاكسل پاكلي كننده توليد

از بيشتر زيادي حد به اي ياخته كشت در تاكسوئيد توليد مقاديرتا نيست زياد كافي حد به اما است ميكروبي هاي سيستم

آينده حال اين با باشد اقتصادي منبع يك عنوان به تكيه قابلاست سرخدار ياخته كشت ، زيستي توليد سيستم دارترينپاسخ جاسمونات متيل اليسيتاسيون سنتزبه افزايش با كه

كشت ، دمايي تغيير ، ها ماده پيش افزودن همچنين مي دهدافزايش باعث متابوليت مهندسي و اي مرحله دو و دوفازه

شود مي شيشه در توليد

Page 32: Paclitaxel: Biotechnology of production in plants and fungi

سرخدار 2 بافت كشت در توليد بر مختلف عوامل اثر ، كربن منبع ، پايه محيط اجزاي متابوليت توليد و اي ياخته رشد بر مؤثر عوامل

، ها متابوليت آنتي ، همزدن O ،PH 2فيتوهورمونها بسامد ، دما ، اليسيتورها ،است شده گزارش نوري شرايط و

گازي تركيباسمزي فشار

دمارشد : هاي كننده آبسيزيك A BAتنظيم اسيد

قندها يا سازها پيش با تغذيهنور : ، همزدن ، زمان اينكوباسيون شرايط

اليسيتورها . شوند مي بندي تقسيم غيرزيستي و زيستي به خاستگاه براساس اليسيتورها

هاي. : 1 ياخته از كه پايين ملكولي وزن با اسيدهاي و ساكاريدها پلي زيستيميكرو و . گياهي گيرند مي منشأ ها ارگانيسم

2 - فيزيكي. : هاي تنش الف زيستي شوك :غير ، فراصوت ، فرابنفش تابشگرمايي

كمياب- خاكي عناصر جمله از شيميايي مواد ساير و سنگين فلزات نمكهاي ب(REEs)

Page 33: Paclitaxel: Biotechnology of production in plants and fungi

تها تها جاسمونا جاسمونا

MJA در را بيشتري نسبي افزايش اما شد تاكسوئيدها همه j تقريبا افزايش باعثدر اكسيژنه در C 13تاكسوئيدهاي اكسيژنه تاكسوئيدهاي به نسبت را C 14را

شد در هسبب اكسيژناسيون است ممكن تاكسل C 14و پاكلي توليد با ناسازگار. دهند افزايش را تاكسل پاكلي توليد جاسموناتها رود مي انتظار بنابراين و باشد

– . در باشد توليد بر مؤثر تواند مي نيز جاسموناتها پيكربندي - MJA T.× mediaاما)S 7 ،R3( آن از پس و داد نشان را اي ياخته رشد بازدارندگي MJA – )Rقويترين

7 ، R3 ( اما بود ، )MJA- )R 7،S3بازدارنده MJA(S7 ؤS3 ) بسيار بازدارندگي اثرپيكربندي به j عمدتا رشد بازدارندگي درنتيجه داشتند . R3كمي از دارد بستگي

باكاتين و تاكسل پاكلي باالي IIIطرفي غلظتهاي در افزايش )MJA – )R7،S3حتيگفت توان مي مجموع در داشتند مخالف اثرات ايزومرها ساير كه حالي در يافتند

بهينــه ) پيكـــربندي( R7،R3پيكربنــدي و پيكربندي R3است و نيست مهم زيـــادR 7 باكاتين و تاكسل پاكلي توليد تحريك است IIIبراي مناسب

فضايي ايزومر چهار تركيب مورد غلظت MJAدر است آن تجاري شكل كهμM100 ايزومر دو و شود مي سبب را تاكسل پاكلي توليد ، R7بيشترين S3 وR

7 ،R3 . دارند را توليد باالترين

اثر محل

به القا اثر در تاكسانها افزايش با همزمان چيني سرخدار فعاليت μM100 MJAدركليدي آنزيم اثر GGPPدو محل كه يافت افزايش سنتاز ان دي تاكسا و سنتاز

. آرام اقيانوس سرخدار در هرچند كند مي پيشنهاد آنزيم دو اين روي را جاسموناتهافعاليت و جمله GGPPمقدار از اليسيتورها يا شدن زخمي اثر در JAسنتاز

است نداده نشان توجهي قابل [افزايش

Page 34: Paclitaxel: Biotechnology of production in plants and fungi

با • مكرر MJAاليسيتاسيون

قند + غلظت دستورزي جاسموناتها اليسيتاسيوناليسيتورها • بين اليسيتورها سينرژيسم بين سينرژيسماثر • تواند مي دارند متفاوت عمل كه اليسيتورهايي از مخلوطي

كه حالي در باشد داشته تاكسل پاكلي توليد در سينرژيستي. ناتوانند عمل مسير يك با اليستورهايي

نسبت • كه شود مي تعريف سينرژيسم ضريب اثر، اين برايتوليد مجموع به اليسيتور دو حضور در تاكسل پاكلي بيشينه

كمي شاخص و است تنهايي به هركدام حضور در تاكسل پاكلي . بيشتر سينرژيسم ضريب هرچه است سينرژيسم اثر تعريف

است تر توجه قابل سينرژيسم اثر باشد

Page 35: Paclitaxel: Biotechnology of production in plants and fungi

ضريب سينرژيستی بين مخلوطی از اليسيتورهای گوناگون

ضريب سينرژيستی گروه اليسيتور

51/054/069/01/1

25/144//1

اسيد متيل جاسمونيک + سيترات آمونيومنيترات نقره + سيترات آمونيوم

اسيد ساليسيليک + اسيد آراشيدونيکنيترات نقره + آراشيدونيک اسيد

اسيد ساليسيليک + سيترات آمونيوماسيد آراشيدونيک + سيترات آمونيوم

زنجيره و هسته سنتز بخش دو از كه تاكسل پاكلي بيوسنتز درمحدود C 13جانبي كمتر سرعت با مسيرهاي است شده تشكيل

. فعال را ميزان كننده محدود آنزيم اليسيتورها هستند ميزان كنندهبخش دو بين ميزان كننده محدود مرحله انتقال به منجر و سازد مي

مراحل تطابق عدم دليل شايد كه شود مي تاكسل پاكلي سنتزي. باشد مقاالت در شده گزارش ميزان كننده محدود

امكان جانبي زنجيره و هسته سنتز سرعت همزمان افزايش اگرتوليد بهبود امكان گوناگون اليسيتورهاي از استفاده با باشد پذير

. دارد وجود

Page 36: Paclitaxel: Biotechnology of production in plants and fungi

رده بندی اليسيتورها بر اساس مسير عمل آنها1.5

اثر روی غلظت تاکسان 10-DAB III BAC IIIپاکلی تاکسل

مسير عمل نوع اليسيتور

افزايشافزايشافزايش

افزايشافزايشکاهش

افزايشکاهشکاهش

DAB III-10قبل از BACIIIوDABIII-10بين و پاکلی تاکسل BAC IIIبين

123

خاطر به تاكسل پاكلي بيوسنتز بر اليسيتور تأثير شود مي پيشنهاد . يك عمل مسير است متفاوت عمل مراحل در ها آنزيم سازي فعال

واكنش در اليسيتور آن در كه واكنشي مرحله صورت به اليسيتور. شود مي تعريف كند مي مشاركت آنزيمي

توليد كه آنزيمي فعاليت اليسيتوري را DAB III –10اگر كند ميتوليد دهد ، DAB III-10افزايش BAC III تاكسل پاكلي نتيجه در و

. يابد مي افزايشبين مسير در كه آنزيمي فعاليت اليسيتوري اگر BACو DAB III-10و

III غلظت دهد افزايش را كند مي و DAB III-10عمل و BAC IIIكاهشبين مرحله در اليسيتور اين اگر و يابد مي افزايش تاكسل پاكلي

BAC III باعث آنزيم فعاليت افزايش با كند عمل تاكسل پاكلي وغلظت پاكلي BAC IIIو D AB III –10كاهش غلظت افزايش و

. پاكلي افزايش نتيجه اگرچه مورد سه هر در شود مي تاكسلاست متفاوت عمل مسير اما است تاكسل

Page 37: Paclitaxel: Biotechnology of production in plants and fungi

شود مي حاصل وقتي فقط اليسيتورها سينرژيستي اثربيوسنتز متفاوت مسيرهاي روي كه اليسيتوري دو كه

توجه با و شوند برده كار به كنند مي عمل تاكسل پاكلي . كرد سازي بهينه را توليد فرايند توان مي امر اين به

Page 38: Paclitaxel: Biotechnology of production in plants and fungi

پاكلي بيوسنتز و پيام انتقال فرايندهاي در اليسيتورها عمل مدل تاكسل

الیسیتاسیون نتايج از پس ها بازدارنده از استفاده اساس برشبكه سه از مركب كه شود مي غيرخطي آبشاري مدل به منجر

فسفريالسيون با كه است سازي- Gآبشاري فعال ، پروتئينو يوني كيناز PLCكانال پروتئين فسفريالسيون )C )PKCو

شود مي داده نشان

Page 39: Paclitaxel: Biotechnology of production in plants and fungi

گيرنده- به اليگوساكاريد اول مرحله در ياخته Tyrالف غشاهاي در كيناز پروتئينبه كه شود مي متصل در- ) Gاي شود مي جفت ها از 15پروتئين پس دقيقه

به- Gاليسيتاسيون(. اي GTP –پروتئين- Gپروتئين شبكه كه شود مي فسفريلهحدود كه كند مي باز پيام انتقال . 30از شود مي آغاز اليستاسيون از پس دقيقه

دو- شبكه در توسط PLCب يوني كانالهاي كه- Gو شوند مي فعال ها پروتئيناينوزيتول ) فسفو تري توليد به گليسرول ( IP 3منجر آسيل دي شود DAGو مي

حدود ) مي دهد شكل را مضاعف پيام سيستم (.60كه اليسيتاسيون از پس دقيقهشارش درون يوني كانالهاي كند Ca 2+فعالسازي مي تحريك را اي ياخته برون

به Ca 2+رهاسازي IP 3و منجر كه كند مي تحريك را اندامكها در شده ذخيرهغلظت حدود ) Ca 2+افزايش شود (45مي اليسيتاسيون از پس .دقيقه

سوم- شبكه در باالي PKCپ غلظتهاي و DAGو Ca 2+توسط شود مي فعال . هسته به ها پيام كند مي كاتاليز را ها پروتئين دفسفريالسيون و فسفريالسيون

مساعد را تاكسل پاكلي توليد ، كرده تحريك را دفاعي ژنهاي بيان و منتقل ياختهسازد باعث .مي سه اين از شكل ) .OBهركدام شود OB( . 1.21و 1.20مي

برخي و شود مي ها ياخته در ردوكس پتانسيل افزايش سبب حاصلتوسط شده القا ، ها فنل پليمريزاسيون نظير را ثانويه و اوليه متابوليسم هاي

2O2 H شدت وقتي و كند مي زياد را ها ياخته دفاعي توانايي دهد مي افزايش رادر OBپيام را ثانويه متابوليسم با مرتبط ژنهاي بيان رسد مي خاص اي درجه به

. كند مي تشديد هستهسازي فعال كليدي واكنش سوم شبكه كه PKCدر فعال PKCاست از پيش

سينرژيسيتي عمل تحت سازي فعال از پس و دارد وجود سيتوپالسم در 2+سازيCa وDAG . يابد مي انتقال غشا به

سه در پيام شدتهاي توسط پيام شدت كل كه دهد مي نشان مدل اين مجموع درواكنش اي مجموعه از موضعي شبكه هر و شود مي مشاركت موضعي شبكه

دهد مي انجام آبشاري صورت به را پيام انتقال كه شده تشكيل آنزيمي هاي

Page 40: Paclitaxel: Biotechnology of production in plants and fungi
Page 41: Paclitaxel: Biotechnology of production in plants and fungi

فازه دو كشت يا محل در استخراجمجدد هدايت براي كننده بندي قسمت سيستم از دوفازه كشت درمي استفاده غيرقطبي j عموما دوم فاز يك به ياخته بيرون فراورده

شود. - ثانويه : متابوليت سازي خالص الف از عبارتند سيستم اين مزاياي

. مي سازد آسان محل در برداشت با راروي- اي ياخته متابوليسم در خوردي پس مهار از ممانعت با ب

باعث فراورده تجزيه از جلوگيري يا آن ژن فعاليت ، بيوسنتز. شود مي توليد افزايش

به را امكان اين انباشت جايگاه يك كردن فراهم با فازه دو كشترا بيشتري توليد امكان متابوليت برداشت با كه آورد مي وجود

اين ويژه به كنيم جابجا را ياخته برون و درون تعادل و باشيم داشتهبراي را شرايط و شود مي حل آب در كم خيلي تاكسل پاكلي كه

سازد مي مساعد دوم فاز در بودن هيدروفوب علت به آن برداشتجامد. 1 مایع. 2فاز فاز

استخراج : + + زيستي غير زيستي اليسيتور ساز بهينه عوامل تركيبمحل در

پروتوپالست كشتبه دارد حضور آن در كه اي كده براساس توان مي كشت در را تاكسل پاكلي

. مقدار بيشتر اول نوع كرد بندي تقسيم ترشحي و ياختــه به وابسته تاكسل پاكليبخش : سه در خود و دهد مي تشكيل را اي. 1آن ياخته و. 2درون غشا بين

و شود. 3ديواره مي بندي تقسيم ديواره در

Page 42: Paclitaxel: Biotechnology of production in plants and fungi

تاكسل پاكلي توليد و ها قارچتاكسل پاكلي توليد براي ميكروبي هاي سيستم عنوان به قارچها

زيرند : مزاياي دارايفعال- 1 زيست تركيب صنعتي نيازمند ]توليد تاكسل پاكلي مانند

. باشد منبع ارگانيسم ميكروب يك اگر است تكرار قابل و مثمر توليددر و بود خواهد رشد قابل فرمانتورها در است موردنياز كه زماني تا

. كرد خواهد فراهم تاكسل پاكلي از ناپذير پايان منبعي حقيقتبه- 2 بافت كشت رايج فنون به معمول طور به ها ارگانيسم ميكرو

) به . ) بافت كشت ها ارگانيسم ماكرو كشت دهند مي جواب خوبييا تر تخصصي فنون نيازمند زاتراست چالش توجهي قابل طرز

. است برداشت از قبل رشد ماهها3 . مورد- در است آسان ها ميكروارگانيسم در نسبتا8 توليد افزايش

توليد هاي سويه ژنتيكي دستورزي و كشت شرايط بهبود ، پنيسيلينهزاران Penicilliumكننده به ليتر ميلي در ميكروگرم چند از را توليد

. ها ارگانيسم ماكرو مورد در داد افزايش ليتر ميلي در ميكروگرم . مورد در است توليد بهبود براي راه ترين معقول بيشتر برداشت

منبع ارگانيسم رفتن بين از به منجر بيشتر برداشت تاكسل پاكلي . شود مي سال چندين در

توليد- 4 قابل كشت شرايط تغيير با متنوعي فعال زيست تركيباتتوان. مي را كشت شرايط در هدفمند و شده هدايت تغييرات است

مسيرهاي سازي بهينه براي روشي عنوان به نامحدود صورت بهموثرتر مشتقات به حتي تواند مي كه كرد دنبال بيوسنتزي گوناگون

. بيانجامد تاكسل پاكليتوليد به قادر باكتري يا قارچ يك چنانچه مجموع پاكلي mg/L 50در

. ديدگاه از و بود خواهد آن براي پايان بي منبعي باشد تاکسلبراي كمتر هزينه با سرخدار جايگزين شناختي بوم و اقتصادي

بود خواهد زيست محيط و بيماران

Page 43: Paclitaxel: Biotechnology of production in plants and fungi

توليدكننده هاي قارچ در توليد شرايط

Taxomyces andreanae

استيك. صورت واسيد به هرسه نشاندار آالنين فنيل و سديم استاتو تاكسل پاكلي سنتز BAC IIIپيشساز كه كردند عمل قارچ كشت در

و كند مي تأييد را نوآن . Pheاز كرد عمل سديم استات از موثرتريا تاكسل پاكلي هيچ سديم بنزوات و لوسين توليد BAC IIIافزودن

موثر پيشساز يك آرام اقيانوس سرخدار در لوسين كه حالي در نكرداست بوده

بردن كار كلرايد )mg/L 1به پاكلي( CCCكلروكولين توليد كامال8 . از دارد غلظت به وابسته اثر آن بازدارندگي و شد متوقف تاكسل

( -Nطرفي ( ) يك ) عنوان به آالر اسيد سوكسينيك آمينو متيل PGRديداد افزايش ها غلظت برخي در را تاكسل پاكلي توليد

سريع ) در < ( rpm 200همزدن شد پاكلي ضعيف توليد و رشد به منجرماليم دادن تكان كه به rpm 100حالي توده 10منجر زي افزايش برابر

شد ) ميسليوم عصاره در تاكسل پاكلي صدبرابر چند عصاره(. L/ngوو بود تاكسل پاكلي كم توليد داراي ثابت كشت محيط ميسليومي هاي

داشتند ضعيفي رشد ها ميسليوم

عصاره غلظت g5%افزودن با جوش آب ليتر يك در حجمي 1برگباعث كشت شد 100محيط تاكسل پاكلي توليــد افــــزايش برابر

(ng/L 3000 – 2000 از ( 21پس عادي توليد كه رحالي د ng/L 90 – 40روزعصاره % تركيب در و وجود ng/L 200 – 95هم 1بود تاكسل پاكلــــي

داشت.

Page 44: Paclitaxel: Biotechnology of production in plants and fungi

Pestalotiopsis

افزايش را توليد محيط در سديم بنزوات افزودن و فسفات كردن كممفون. تريادي و تبوكونازول نظير استرول بيوسنتز هاي بازدارنده داد

. محيط در دادند افزايش را تاكسل پاكلي توليد شدت توليد M-1-Dبهبه مونوبازيك فسفات سديم غلظت تغيير با تاكسل توليد mg/L1پاكلي

ميسليوم مناسب رشد و يافت افزايش مشخصي طور به تاكسل پاكليشد حفظ

افزايش كند اثر ثانويه متابوليت توليد بر تواند مي كربن منبع اگرچهتا آن .g/L 100غلظت نداشت توليد روي معني داري اثر

سولفات در Zn , Mg , Mnنمكهاي تاكسل پاكلي توليد بر اي اثربهينههاي ، g/L 1/0غلظت g/L 001/0 ، g/L1 . در سولفات واناديل / mgداشتند

L 1/0 سولفات لوريل كه حالي در شد تاكسل پاكلي توليد افزايش باعثمنفي اثر يا اثر بدون ، جزئي اثر داراي سولفات وينيل پلي و بنتونيت ،

هاي غلظت در تاكسل پاكلي توليد ، μg/ml 1/0روي μg/ml 1 وμg/ml 1 ريبونوكلئاز بازدارنـــده هاي جز تركيبات اين همه داشتند ترتيب به

غلظت. در سديم بنزوات دارد بنزوات جز تاكسل پاكلي چون هستندμg/ml 10 آمده بدست نتيجه مخالف كه داشت آن توليد روي اي بهينه اثر

. T.andreanaeبا است ميزان به ارگاسترول براي ppm 100 – 50چون شد مشاهده محيط در

خزانه از GGPPهدايت استفاده استرول جاي به تاكسل پاكلي سمت بهمفون تريادي استرول سنتر هاي تبوكونازول μg/ml 100بازدارنده و

μg/ml 10 . محيط در شد مشخص داشت را تاكسل پاكلي توليد Mبهترين– 2 – D غلظت از mg/L5/1در كشت ) 10پس طول 18 – 20روز روز

. قارچ( به رشد اجازه داشت توليد روی بيشتر اثري تبوكونازول كشتمنجر استرول سنتز های بازدارنده افزودن وسپس صورت اين به دادن

محيط 50به در تاكسل پاكلي افزايش . M – 2 – Dبرابر شد تنهايي به

Page 45: Paclitaxel: Biotechnology of production in plants and fungi

PericoniaPericonia Sp Sp..محيط كه M – 1 – D ng/L400 – 300در كند مي توليد تاكسل از 6-8پاكلي بيشتر بار

T.andreanae از 100و كمتر . Pestalotiopsis microsporaبار با شد مشاهده استاز واكشت پنج از پس و يابد مي كاهش توليد آن متوالي ng/L118به ng/L 350كشت

. های سرده در يابد مي كاهشTaxomyces,Pestalotiopsis,Monochaetia,Alternaria ثابت و نهادين تاکسل پاکلی توليد

. عصاره افزودن باشد می پذير القا آن توليد تاکنون که است قارچی تنها اين و است بودهميزان Torreya taxifoliaبرگ محيط mg/L100به ( M – 1 – Dدر واكشت ) پنج از پس

به j حدودا را تاكسل پاكلي . ng/L 350توليد عصاره اندازه به عصاره بخش هيچ رسانيدبرخي يا است توليد براي بحراني پيشساز يك داراي عصاره يا بنابراين نداشت اثر خام

. دارند حضور آن در فعالساز موادغلظت با فعالساز بهترين اسيد افزايش mM 01/0بنزوئيك موجب كه برابري 8است

به تاكسل . ng/L 27 ± 831پاكلي . كند نمي عمل تاكسل پاكلي پيشساز عنوان به اما شدآن از در p–پس اسيد بنزوئيك ، mM 2/0هيدروكسي ng/L 82 ± 595 از مخلوطي و

آنها بهينه غلظت در ، mM 02/0فعالسازها ng/L 6 ± 521. كردند توليدبهتر آالنين فنيل اما كردند عمل تاكسل پاكلي پيشساز عنوان به آالنين فنيل و گلوكز

در نتايج با كه كرد ، P.microsporaعمل T.andreanae . ، سديم بنزوات است هماهنگمتابوليكي كننده تنظيم و فعالساز يك بنزوات بنابراين نكرد توليد نشاندار تاكسل پاكلي

. Periconiaدر در گفت توان مي بنابراين .Periconia Spاست ، Taxomyces andreanae فنيل و گلوكز اندازه به كم دست بنزوات جز داشتن وجود با سديم بنزوات

. نوعي از فعالساز فنلي تركيبات كه آنجا از است نكرده عمل پيشساز عنوان به آالنيندر كه پاكلي A.tumefaciensبودند توليد گفت توان مي كنند مي القا را بيماريزايي

در است ممكن و شود مي تنظيم گياهي هاي فراورده توسط ها قارچ برخي در تاكسلآيد كار به صنعتي فرمانتاسيون طريق از تاكسل پاكلي توليد سازي اقتصادي

Page 46: Paclitaxel: Biotechnology of production in plants and fungi

شما حوصله و حضور شما از حوصله و حضور ازکنم می کنم تشکر می تشکر


Recommended