一個(gè)國(guó)際研究小組研究了致幻蘑菇的主要成分裸蓋菇素的生物合成。他們對(duì)酶 PsiM 的結(jié)構(gòu)和反應(yīng)機(jī)制有了新的認(rèn)識(shí)。它在裸蓋菇素的生產(chǎn)中起著關(guān)鍵作用。研究結(jié)果發(fā)表在《自然通訊》雜志上。
精神活性物質(zhì)裸蓋菇素是裸蓋菇屬所謂“神奇蘑菇”最重要的天然產(chǎn)物，這使得這些蘑菇成為一種流行的藥物。然而，近年來(lái)，裸蓋菇素在治療多種精神疾病方面也變得越來(lái)越有趣。它在治療抑郁癥、成癮和焦慮方面顯示出可喜的效果。因此，裸蓋菇素作為活性藥物成分已處于臨床測(cè)試的高級(jí)階段。
裸蓋菇素是由真菌在復(fù)雜的生化過(guò)程中由氨基酸 L-色氨酸形成的。 PsiM(一種甲基轉(zhuǎn)移酶)在此過(guò)程中發(fā)揮著重要作用。它連續(xù)催化兩個(gè)甲基化反應(yīng)，這是裸蓋菇素生產(chǎn)的最后兩個(gè)步驟。
“自然界中有許多甲基轉(zhuǎn)移反應(yīng)，”德克·霍夫邁斯特說(shuō)。他是耶拿弗里德里希席勒大學(xué)藥物微生物學(xué)教授，并領(lǐng)導(dǎo)萊布尼茨天然產(chǎn)物研究和感染生物學(xué)研究所——漢斯諾爾研究所 (Leibniz-HKI) 的一個(gè)相關(guān)研究小組。 “在這里，我們問(wèn)自己裸蓋菇素的生產(chǎn)到底是如何完成的。”
兩種酶，一個(gè)來(lái)源
為此，由晶體學(xué)家 Bernhard Rupp 和耶拿研究人員領(lǐng)導(dǎo)的因斯布魯克醫(yī)科大學(xué)團(tuán)隊(duì)通過(guò)生物化學(xué)和 X 射線晶體結(jié)構(gòu)分析研究了 PsiM 酶。這種方法可以使蛋白質(zhì)在原子水平上可視化，從而可以以超高分辨率描繪反應(yīng)的幾個(gè)階段。
對(duì)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的檢查揭示了真菌酶 PsiM 和通常負(fù)責(zé) RNA 修飾的酶在結(jié)構(gòu)上驚人的相似性。盡管也存在差異，但巨大的結(jié)構(gòu)相似性表明真菌酶是從單一甲基化 RNA 甲基轉(zhuǎn)移酶進(jìn)化而來(lái)的。
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