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研究人员确定细菌中紧张的环烷翻译后形成

NUS研究人员已经鉴定出细菌中的翻译后修饰酶,它们可以为新疗法创建新的环状肽家族。环肽是一类众所周知的分子,具有一系列生物学活性,包括抗菌,免疫抑制剂和抗癌特性。产生新型环状肽的挑战在于通过化学合成或使用酶发现新的催化反应。实现此目的的一种策略涉及碳-碳(CC)键的形成。然而,由于这些位置是惰性的,因此在未活化的碳氢(CH)键上形成CC键的反应是困难的,并且选择性不易于控制。克服这些障碍将允许以有效和可预测的方式创建新范围的环肽。

美国国立大学药学系的布兰登·莫里纳卡教授领导的研究小组发现,反应是由来自各种细菌的一系列翻译后修饰酶催化的,这些酶可能被用来开发重要的药物分子。这些酶可以催化两个氨基酸的侧链之间的C(芳基)-C(sp 3)键的形成。这种分子排列是一类称为三肽(环烷肽中的三个残基)的天然产物的定义特征(见图)。闭环反应导致形成应变的肽环烷。尽管这些酶被编码在数百个细菌基因组中,但是它们的功能和最终产物仍是未知之数。

这些酶为肽的修饰提供了新的策略,可用于产生对分子靶标显示独特结合的治疗性肽。肽的环化是自然界和合成化学中用于防止消化酶降解的一般策略。防止降解是药物达到其目标所必需的基本属性,并且是使用肽作为药物的障碍。

这些酶能够以不同的氨基酸以各种模式安装环。这意味着产品的广度可能很大,可以应用于药物发现中的各种目标。发现来自一系列微生物群的各种细菌编码环烷形成酶。产品的多样性表明,肽环烷比以前已知的更普遍,并且可以在此类天然产品中赋予一般用途或功能。

该小组计划生产其他三肽天然产物并了解酶的机理。他们的长期目标是产生各种各样的肽环烷产品,这些产品可以用作靶向目标疾病的起点。

Morinaka教授说:“翻译后环烷形成酶提供了一种新的方法,可以创建多种环状肽,为肽工程和药物开发提供了新的机会。”

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