Болеутоляющий эффект салициловой кислоты, которая сейчас продается как аспирин, известен уже тысячи лет. Помимо того, что это полезный препарат с многочисленными применениями для здоровья, это гормон стресса, вырабатываемый растениями, который необходим им для борьбы с вредоносными патогенами. Однако неизвестно, как именно растения вырабатывают этот гормон. Теперь международная исследовательская группа, возглавляемая Геттингенским университетом и Университетом Британской Колумбии в Ванкувере, наконец-то разгадала биосинтез этого важнейшего гормона. Их результаты были опубликованы в журнале Science.
Еще во времена неандертальцев кору, содержащую салициловую кислоту, жевали для самолечения; первая химическая экстракция была произведена в 1820-х годах, а улучшенная версия продается как аспирин уже более 120 лет. Но никто не понимал, как на самом деле это делают растения. Затем, 20 лет назад, исследователи с помощью растения Arabidopsis thaliana обнаружили первый ген, участвующий в синтезе салициловой кислоты. С тех пор бесчисленное количество групп пытались определить недостающие шаги на пути к салициловой кислоте.
Дмитрий Рехтер и его коллеги с кафедры биохимии растений Геттингенского университета нашли способ провести исследование. Они использовали специальные растения арабидопсиса, выделенные командой профессора Чжана из Университета Британской Колумбии, которые имеют чрезвычайно повышенный уровень салициловой кислоты. Затем исследователи обнаружили, что предшественник салициловой кислоты накапливается в этих растениях, если удалить ген с ранее неизвестной функцией (PBS3). Таким образом, группа в Геттингене смогла вывести действие продукта гена.
Как объясняет первый автор Рехтер, «PBS3 присоединяет изохоризматную кислоту к глутаминовой кислоте, что приводит к образованию ранее неизвестного соединения изохоризмат-9-глутамата. Это крайне нестабильное вещество самопроизвольно разлагается на салициловую кислоту и побочный продукт». Разгадка того, как растения биосинтезируют салициловую кислоту, стала результатом совместных усилий команд профессора Иво Фойсснера, доктора Марселя Вирмера и профессора Фолькера Липки из Геттингенского университета вместе с команда профессора Юэлин Чжан из Университета Британской Колумбии в Ванкувере, в рамках Международной учебно-исследовательской группы PROTECT.
Кроме того, похоже, что этот путь применим ко всему царству растений. Фойснер из отдела биохимии растений Геттингенского университета говорит: «Это исследование не только расширяет наше понимание того, как растения синтезируют этот гормон, но и открывает новые возможности для селекции сельскохозяйственных культур, более устойчивых к болезням. Важная роль салициловой кислоты кислоты для растений в их борьбе с болезнями, делают эти выводы фундаментально важными для таких областей исследований, как иммунитет растений и, следовательно, производство продуктов питания."