Descripción del proyecto
Producción basada en microorganismos de fitofármacos
Los alcaloides indólicos monoterpenoides (MIA, por sus siglas en inglés) son fitometabolitos con una amplia diversidad, y más de dos mil de ellos derivan de un precursor común. Los medicamentos antineoplásicos irinotecán, vinblastina y vincristina representan algunos de los pocos tratamientos con MIA establecidos en el mercado. El objetivo principal del proyecto financiado con fondos europeos MIAMi es desarrollar nuevas herramientas y metodologías para determinar la complejidad de sus rutas biosintéticas en plantas y optimizar su producción en microorganismos. Los investigadores se proponen crear tecnologías basadas en rutas para descubrir fitofármacos y su biosíntesis adaptada a hospedadores genéticamente rastreables y sostenibles. Esto favorecerá la refactorización y el fenotipado de más de mil rutas de biosíntesis de MIA para aumentar la producción en levaduras. La meta actual de proyecto es proporcionar tres compuestos químicos iniciales de MIA y quince análogos de MIA.
Objetivo
Plants produce some of the most potent human therapeutics and have been used for millennia to treat illnesses. The monoterpenoid indole alkaloids (MIAs) are plant secondary metabolites that show a remarkable structural diversity and pharmaceutically valuable biological activities with more than 2,000 MIAs derived from the common precursor strictosidine. However, because most MIA chemicals do not have their biosynthetic pathways elucidated and MIA-producing plants are not genetically trackable, MIAs are under-represented in recently introduced medicines. In the consortium for Refactoring of Monoterpenoid Indole Alkaloids in Microbial Cell Factories (MIAMi) our main objective is to develop sustainable microbial production of new human therapies for the benefit of the European biotech industry, human health, and the environment. To do so, MIAMi will i) develop a new approach for MIA biosynthetic pathway discovery in plants founded on supervised learning algorithms based on omics data sampled from > 20 MIA producing plants, ii) contribute to standardisation of bioengineering by development of SOPs for characterisation of > 100 DNA elements for control of gene expression, protein interactions, and sub-cellular localisation, iii) build a public parts repository and Bio-CAD for forward engineering of compartmentalised biosynthetic pathway designs in yeast, and iv) apply automated genome engineering to prototype > 1,000 new-to-nature MIA biosynthetic pathway designs in order to identify robust designs for scale-up microbial MIA production processes, and evaluate the environmental benefits and risks compared to existing value chains. The excellent, interdisciplinary and inter-sectorial consortium will showcase the use of the new approaches and standardised data inventory to produce both commercially available and new-to-market MIAs rauwolscine, tabersonine and alstonine in yeast, and finally test their bioactivity as new cancer and psychosis treatment drug leads.
Ámbito científico
- natural sciencescomputer and information sciencesartificial intelligencemachine learningsupervised learning
- natural sciencesbiological sciencesgeneticsDNA
- natural sciencesbiological sciencesbiochemistrybiomoleculesproteins
- medical and health sciencesclinical medicineoncology
- natural sciencesbiological sciencesgeneticsgenomes
Palabras clave
Programa(s)
Tema(s)
Convocatoria de propuestas
Consulte otros proyectos de esta convocatoriaConvocatoria de subcontratación
H2020-NMBP-BIO-2018-two-stage
Régimen de financiación
RIA - Research and Innovation actionCoordinador
2800 Kongens Lyngby
Dinamarca