Учёные расшифровали полный путь синтеза никотина в табаке

Никотин — это алкалоид, то есть природное азотсодержащее соединение. Табак делает его для защиты от насекомых, а у людей он вызывает привыкание. Хотя никотин известен давно, полная цепочка химических реакций, которая приводит к его образованию в растении, оставалась неясной.

В новом исследовании учёные собрали этот путь по частям. Они показали, что четыре фермента (белка-ускорителя реакций) последовательно превращают никотиновую кислоту и другое соединение в (S)-никотин — активную форму никотина. Два из этих ферментов работают с глюкозой и участвуют в неочевидном шаге, который авторы называют «скрытым активирующим гликозилированием».

Кроме того, исследователи воспроизвели этот путь в самом растении табака и получили трёхмерные структуры ключевых ферментов. Это помогает понять, как именно растение собирает молекулу никотина.

Работа важна не только для биологии. Знание всех генов и ферментов синтеза никотина даёт новые мишени, с помощью которых можно управлять выработкой алкалоидов в табаке. В перспективе это может пригодиться для создания растений с изменённым составом или для получения похожих веществ химическим путём.