休斯頓 -(2021 年 7 月 6 日)- 萊斯大學的科學家表示，一種小型真菌酶可以在簡化藥物的開發(fā)和制造方面發(fā)揮重要作用。
萊斯化學和生物分子工程師 Xue Sherry Gao 實驗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生的化合物的手性(左旋或右旋)的自然機制后，分離出了一種生物催化劑。
開放獲取研究發(fā)表在Nature Communications 上。
兩個手性的東西，就像手一樣，結構相似，但不能完全重疊。Gao 說，由于該特性對于設計與其靶標正確結合的藥物很重要，因此非常需要實現(xiàn) 100% 正確手性的能力。
“這很重要，因為如果藥物具有錯誤的立體化學(三維手性)，即使平面化學結構相同，它也可能成為人類的毒藥，”她說。
高說，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過程，但選擇性合成立體中心對化學家來說是一個挑戰(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機制一直被隱藏起來。
了解它在真菌中的作用并分析其結構可以為科學家，尤其是那些設計藥物的科學家提供一種新的化學合成工具。
該研究的重點是一種被稱為 21R-citrinadin A 的生物活性天然產物，它于 2004 年在柑橘青霉的海洋衍生真菌菌株中發(fā)現(xiàn)，對小鼠的白血病和人類肺癌細胞具有毒性。
“21R-citrinadin A 是一種非常復雜的分子，有八個立體中心，”高說。“在某種程度上，這篇論文強調了大自然如何使用酶以如此精確的方式合成復雜的分子。八個不同的立體中心需要控制很多。”
她說該分子包含一個“非常有趣”的 3S 螺環(huán)吲哚環(huán)。“大自然會產生其他幾種具有類似螺吲哚藥效團的化學物質，”高說。“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。
“負責表達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，然后單獨觀察每個基因，看看哪個基因可能對催化特定化學轉化最重要，”她說。
標簽： 真菌
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