Биохимики из Германии выяснили, как в чилибухе Strychnos nux-vomica происходит биосинтез стрихнина и его аналогов. Ученые открыли 9 ферментов, ответственных за реакции биосинтеза, и полностью воспроизвели открытый путь синтеза в табаке Бентхама Nicotiana benthamiana.

Исследование опубликовано в журнале Nature.

Стрихнин — токсичный алкалоид, который впервые обнаружили в 1818 году в семенах чилибухи и стали использовать в народной медицине. А когда в 1946 году химики разгадали его структуру, он стал одной из главной целей органиков-синтетиков XX века. В результате попыток его синтеза ученые открыли много новых важных для органической химии превращений.

И хотя химики научились синтезировать стрихнин, как его производят растения, ученым до сих пор неизвестно. На основе экспериментов с изотопными метками удалось установить, что один из исходников для биосинтеза — аминокислота триптофан, а одно из промежуточных соединений на пути синтеза — альдегид Виланда — Гумлиха, напоминающий стрихнин по структуре. Но как именно образуется альдегид, и как он затем превращается в стрихнин, ученые не знали до сих пор.

Химики под руководством Сары О’Коннор (Sarah O'Connor) из Института химической экологии общества Макса Планка взялись за эту проблему и смогли выяснить, как происходит биосинтез стрихнина.