休斯頓 -(2021 年 7 月 6 日)- 萊斯大學(xué)的科學(xué)家表示，一種小型真菌酶可以在簡(jiǎn)化藥物的開發(fā)和制造方面發(fā)揮重要作用。
萊斯化學(xué)和生物分子工程師 Xue Sherry Gao 實(shí)驗(yàn)室及其合作者在鑒定出一種稱為 CtdE 的生物催化劑是控制原生真菌宿主產(chǎn)生的化合物的手性(左旋或右旋)的自然機(jī)制后，分離出了一種生物催化劑。
開放獲取研究發(fā)表在Nature Communications 上。
兩個(gè)手性的東西，就像手一樣，結(jié)構(gòu)相似，但不能完全重疊。Gao 說(shuō)，由于該特性對(duì)于設(shè)計(jì)與其靶標(biāo)正確結(jié)合的藥物很重要，因此非常需要實(shí)現(xiàn) 100% 正確手性的能力。
“這很重要，因?yàn)槿绻幬锞哂绣e(cuò)誤的立體化學(xué)(三維手性)，即使平面化學(xué)結(jié)構(gòu)相同，它也可能成為人類的毒藥，”她說(shuō)。
高說(shuō)，就像手性物體中的“左”或“右”取向一樣，所謂的 3S 或 3R 取向是由分子的立體中心決定的，即分子各部分之間的單原子連接。
但是，雖然大自然可以輕松處理這個(gè)過(guò)程，但選擇性合成立體中心對(duì)化學(xué)家來(lái)說(shuō)是一個(gè)挑戰(zhàn)。直到現(xiàn)在，自然界控制分子是否具有 3S 或 3R 取向的能力背后的整個(gè)機(jī)制一直被隱藏起來(lái)。
了解它在真菌中的作用并分析其結(jié)構(gòu)可以為科學(xué)家，尤其是那些設(shè)計(jì)藥物的科學(xué)家提供一種新的化學(xué)合成工具。
該研究的重點(diǎn)是一種被稱為 21R-citrinadin A 的生物活性天然產(chǎn)物，它于 2004 年在柑橘青霉的海洋衍生真菌菌株中發(fā)現(xiàn)，對(duì)小鼠的白血病和人類肺癌細(xì)胞具有毒性。
“21R-citrinadin A 是一種非常復(fù)雜的分子，有八個(gè)立體中心，”高說(shuō)。“在某種程度上，這篇論文強(qiáng)調(diào)了大自然如何使用酶以如此精確的方式合成復(fù)雜的分子。八個(gè)不同的立體中心需要控制很多。”
她說(shuō)該分子包含一個(gè)“非常有趣”的 3S 螺環(huán)吲哚環(huán)。“大自然會(huì)產(chǎn)生其他幾種具有類似螺吲哚藥效團(tuán)的化學(xué)物質(zhì)，”高說(shuō)。“然而，我們非常好奇其中一些含有 3R 螺環(huán)吲哚環(huán)，與柑橘苷中的 3S 相反。
“負(fù)責(zé)表達(dá)這種小分子的所有基因都聚集在這些真菌中，所以首先我們找到了基因簇，然后單獨(dú)觀察每個(gè)基因，看看哪個(gè)基因可能對(duì)催化特定化學(xué)轉(zhuǎn)化最重要，”她說(shuō)。
標(biāo)簽： 真菌
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