University of Buffalo - Microorganisms may soon be efficiently and inexpensively producing novel phytonutrients and phytochemicals, such as flavonoids, that fight aging, cancer or obesity. Университет Буффало - микроорганизмов вскоре может быть эффективно и недорого производства роман phytonutrients и фитохимических, таких как флавоноиды, что борьба старения, рака или ожирения.

Flavonoids, which are of interest to pharmaceutical companies because of their antioxidant and anti-carcinogenic properties, are difficult to produce using currently available methods. Флавоноиды, которые представляют интерес для фармацевтических компаний в связи с их антиоксидантным и борьбы с канцерогенными свойствами, которые трудно производить с использованием имеющихся в настоящее время методов.

In work that could transform radically the ways in which many of these plant compounds are produced commercially, the UB researchers are genetically engineering microorganisms, such as E. coli, into tiny, cellular factories. В работе, которые могут радикально трансформировать способы, с помощью которых многие из этих растений соединений производится на коммерческой основе, ПБ исследователи генетически инженерных микроорганизмов, таких как E. coli, в крошечном, сотовые фабрик.

Several patents related to this work have been filed by UB. Несколько патентов, связанных с этой работы было подано ПБ. The team also is in discussions with companies in the U.S. and abroad. Группа также переговоры с компаниями в США и за рубежом.

First Wave Technologies, Inc., a technology development company based in UB’s New York State Center of Excellence in Bioinformatics and Life Sciences, which is collaborating with the UB group, recently received a highly competitive Phase I Small Business Innovation Research (SBIR) grant from the National Science Foundation to focus on the biosynthesis of a popular group of flavonoids called isoflavonoids. Первая волна технологий, Inc, технологического развития компании, базирующиеся в ПБ в Нью-Йорке Государственный центр знаний в биоинформатике и биологических наук, которая сотрудничает с ПБ группа, недавно высоко конкурентный этап I малого бизнеса инновационной исследований (SBIR) грант от Национального научного фонда сосредоточиться на биосинтез из популярной группы isoflavonoids называемые флавоноиды.

“Ultimately, we want to be able to take a designed E. coli off of the shelf and drop into it the enzymes that constitute a particular biosynthetic pathway in order to make exactly the product we want,” said Mattheos A. G. Koffas, Ph.D., assistant professor of chemical and biological engineering in the School of Engineering and Applied Sciences and leader of the UB team. "В конечном итоге мы хотели бы иметь возможность принять разработан E. coli у континентального шельфа и падение в нее ферменты, которые представляют особую biosynthetic путь, с тем чтобы именно продукт мы хотим", - сказал А. Г. Маттеос Koffas, Доктор философии, доцент химического и биологического техники в школе инженерных и прикладных наук и руководитель группы ПБ.

The UB approach to synthetic chemistry addresses some of the major challenges in conventional production of specialty chemicals of either the natural flavonoid variety or even novel pharmaceutical flavonoids. ПБ синтетического подхода к химии рассматриваются некоторые из основных проблем обычного производства специальных химических либо физических. Разновидности или даже романа фармацевтической флавоноиды.

Through the use of specially adapted bacteria, specialized enzymes and natural feedstocks, microbial biosynthesis reduces or eliminates the need for petrochemical sources, elevated temperatures, toxic heavy metal catalysts, extremes of acidity and dangerous solvents, Koffas said. Благодаря использованию специально приспособленные бактерии, специализированных ферментов и природного сырья, микроорганизмов биосинтез уменьшает или устраняет необходимость в нефтехимической источников повышенной температуры, токсичных тяжелых металлов катализаторов, экстремальными и опасными кислотности растворителей, Koffas говорит.

In addition, the natural enzymes the UB researchers are using can facilitate chemical reactions that are difficult to accomplish through conventional chemistry, such as chiral synthesis, glycosylations and targeted hydroxylations, common but challenging steps in many syntheses. Кроме того, природные ферменты ПБ исследователи используют могут способствовать химических реакций, которые трудно достичь посредством обычных химии, таких, как синтез хиральных, glycosylations и целенаправленной hydroxylations, но сложные шаги во многих обобщений.

“We are finding out how we can actually ‘train’ microbial systems to produce high yields of chemicals to be used as pharmaceuticals and to make production processes more efficient, less expensive and more environmentally friendly,” Koffas said. "Мы выяснить, как мы можем реально" поездом "микробных систем производства урожайность химикатов для использования в качестве лекарственных препаратов и сделать производственные процессы более эффективными, менее дорогих и более экологически чистой", Koffas говорит.

As with any commercial endeavor, process efficiency is a critical concern, he noted. Как и в любом коммерческом начинании, эффективность процесса является значение, отметил он.

In work published in Applied and Environmental Microbiology in June 2007, Koffas and his colleagues produced about 400 milligrams of flavonoids per liter of cell culture, far above the next highest yield of about 20 milligrams per liter produced by other microbial synthesis efforts. В работе опубликован в прикладной микробиологии и окружающей среды в июне 2007 года, Koffas и его коллеги составила около 400 миллиграммов в флавоноиды на литр культуры клеток, что значительно выше Следующим по мощности около 20 миллиграммов на литр, изготовленных другими микробного синтеза усилий.

“We have done this by increasing the amount of precursor available and re-engineering the native microbial metabolism,” he explained, adding that they have taken different approaches to identifying the pathways that lead to the biosynthesis of precursors for desired compounds. "Мы сделали это путем увеличения количества прекурсоров, и реорганизации родной метаболизм микробов", он объяснил, добавив, что они приняли различные подходы к определению пути, которые ведут к биосинтез прекурсоров желаемых соединений.

“Further improvement of production yields are possible and various approaches are being pursued by our team at this time,” he said. "Дальнейшее совершенствование производства урожайность возможны и различные подходы, проводимой нашей команды на данный момент", - сказал он.

Another major challenge for microbial biosynthesis is that the enzymes required for certain chemical steps have special requirements that the host cell cannot meet efficiently, Koffas said. Еще одна крупная проблема для микробов, что биосинтез ферментов, необходимых для некоторых химических мер особых требований, что принимающая клеток не могут эффективно Koffas говорит. In some cases, the enzyme needs to be re-engineered, while in others the host cell needs modification. В некоторых случаях фермента необходимо реорганизованного, а в других клеток необходимо провести изменения.

Koffas’ lab recently achieved the functional expression in E. coli of P450 monooxygenases, enzymes that are used widely in nature, but are not readily expressed in most commercially important microorganisms. Koffas "лаборатории недавно достигнутый функциональных выражение в E. coli в monooxygenases P450, ферменты, которые широко используются в природе, но не всегда выражается в наиболее коммерчески значимых микроорганизмов.

“P450 is very important in the synthesis of natural products,” said Koffas. "P450 имеет очень важное значение в области синтеза натуральных продуктов", - сказал Koffas. “For example, both Taxol, the breast cancer drug that is currently produced from plant cultures, and artemisinin, the anti-malaria drug, have P450 enzymes in their biosynthetic pathways.” "Например, Таксол, рака груди наркотиков, что в настоящее время получается из растительных культур и артемизинина, противомалярийных препаратов имеют P450 ферментов в их biosynthetic пути".

The Koffas lab has introduced ways to modify both the P450 monooxygenase enzymes and the host cell, thereby improving their yield of flavonoids. Koffas лаборатории ввел пути изменить и P450 язык ферментов и принимающей клеток, что способствует повышению их урожайности флавоноиды.

Microbial biosynthesis methods also are making it easier to create analogs of existing drugs, as well as new molecules for a broad range of therapeutics. Микробиологический биосинтез методы также облегчает создание аналогов существующих средств, а также новых молекул для широкого круга терапевтические.

The UB researchers are particularly interested in developing novel molecules that can be used to treat chronic diseases, such as type II diabetes and obesity. ПБ исследователи особенно заинтересованы в разработке новых молекул, которые могут быть использованы для лечения хронических болезней, таких как диабет II типа и ожирение.

They also are using the methods to produce specialty compounds, such as natural pigments or coloring phytochemicals that could replace the artificial chemical dyes in food. Они также используют методы для получения специальности соединения, такие как природные пигменты или цвет фитохимических, которые могут заменить искусственные химические красители в пищевых продуктах.

Microbial synthesis strategies also are being adapted by the UB researchers for the biosynthesis of other commercially significant classes of compounds, including vitamins, anti-cancer drugs, anti-parasitic drugs, dyes and food supplements. Микробиологический синтез стратегий также адаптируются к ПБ для исследователей биосинтез других коммерчески важных классов соединений, в том числе витаминов, противораковых лекарств, борьбы с паразитарными средств, красителей и пищевых добавок.

The UB group is working on boosting yields further and hopes to achieve pilot scale production of flavonoids by the end of this year. УБ группа работает над дальнейшего повышения урожайности и надеется достичь экспериментальном масштабе производства флавоноиды к концу этого года.