Opis projektu
Oparta na mikroorganizmach produkcja roślinnych środków leczniczych
Monoterpenoidowe alkaloidy indolowe (MIA) są metabolitami roślinnymi o dużej różnorodności, z których ponad 2 000 jest otrzymywanych ze wspólnego prekursora. Leki przeciwnowotworowe takie jak irynotekan, winblastyna i winkrystyna to jedne z niewielu leków opartych na MIA, które są powszechnie dostępne na rynku. Ostatecznym celem zespołu finansowanego przez UE projektu MIAMi jest opracowanie nowych narzędzi i metodologii, które pozwolą na zbadanie złożoności szlaków biosyntetycznych u roślin i optymalizację ich produkcji w mikroorganizmach. Uczeni planują stworzenie opartych na szlakach technologii odkrywania terapii roślinnych i ich biosyntezy dostosowanej do genetycznie identyfikowalnych i trwałych żywicieli produkcyjnych. Pozwoli to na refaktorowanie i scharakteryzowanie fenotypu ponad 1 000 szlaków MIA w celu zwiększenia skali produkcji u drożdży. Obecnym celem projektu jest dostarczenie trzech wiodących związków chemicznych MIA oraz 15 analogów MIA.
Cel
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.
Dziedzina nauki
- natural sciencescomputer and information sciencesartificial intelligencemachine learningsupervised learning
- natural sciencesbiological sciencesgeneticsDNA
- natural sciencesbiological sciencesbiochemistrybiomoleculesproteins
- medical and health sciencesclinical medicineoncology
- natural sciencesbiological sciencesgeneticsgenomes
Słowa kluczowe
Program(-y)
Temat(-y)
Zaproszenie do składania wniosków
Zobacz inne projekty w ramach tego zaproszeniaSzczegółowe działanie
H2020-NMBP-BIO-2018-two-stage
System finansowania
RIA - Research and Innovation actionKoordynator
2800 Kongens Lyngby
Dania