伯明翰大学的一项研究取得了突破,发现了一种可以帮助科学家利用酶用于药物研发的机制。

研究人员发现可能有助于药物开发的酶通讯机制

在《科学进展》上发表的一项研究中,综合结构生物学团队成功地确定了组成复杂酶促机制的蛋白质之间的通讯机制,这些酶促机制产生具有广泛抗病特性的有机分子,即天然产物。

这项研究是寻求对抗抗生素耐药性的新方法的重要一步,这将需要具有抗菌、抗病毒或抗癌特性的新型生物活性分子——天然产物。

科学家不断寻找通过微生物酶合成的新型天然产物,并测试其合适的特性。

但科学家们也采取了不同的方法,试图了解酶促机制本身。众所周知,这些酶本质上是模块化的,每个模块都以某种方式组合在一起。

通过更好地了解这些模块如何组合在一起以产生每种特定的天然产物,科学家将能够设计或修改酶,这反过来又使他们能够设计出新的天然产物,甚至对已知具有有用特性的现有天然产物进行微调。

研究团队负责人、伯明翰大学亨利·威康核磁共振大楼学术负责人特蕾莎·卡洛马格诺教授表示:“这些酶能够产生大量可用于药物研发的生物活性物质。然而,我们并不完全了解它们的工作原理或组装方式。我们的研究为理解和潜在利用这些原理迈出了宝贵的一步,这可以帮助我们设计有用的新型酶。”

研究团队能够使用位于伯明翰大学亨利·威康核磁共振大楼的先进结构生物学设备。这使他们能够更仔细地观察酶促机制内的动态通信过程,而这些过程无法使用其他结构技术(如 X 射线晶体学)进行检查,因为这些过程非常动态。

以抗癌药物Tomaymycin为例,研究人员展示了组成酶的两个模块如何“找到”彼此并结合在一起形成正确的配置。

卡洛马格诺教授表示: “虽然我们距离设计出新的酶还有很长的路要走,但这项工作为未来的研究开辟了一些真正令人兴奋的新可能性,也是朝着新药物研发方法迈出的一步。”