Forskere finder potentielle sygdomsbekæmpende sprænghoveder gemt i bakterier

Bakterier fundet i jord kan indeholde en potentiel game-changer for lægemiddeldesign. En ny undersøgelse fra Scripps Research, udgivet i dag i Naturkommunikation , foreslår, at forskere kunne bygge bedre lægemidler ved at lære af bakterie-afledte molekyler kaldet thiocarboxylsyrer.

Fundet kommer fra Ben Shen, Ph.d., og hans kolleger på Florida campus for Scripps Research. Teamet undersøger "naturlige produkter" fremstillet af organismer som jordlevende bakterier.

"Vi bruger naturlige produkter som inspiration til kemi, biologi og opdagelse af stoffer, "siger Shen, professor og medformand for Institut for Kemi ved Scripps Research.

Thiocarboxylsyrer fangede Shens opmærksomhed på grund af deres sjældenhed i naturen og lighed med laboratoriefremstillede molekyler kaldet carboxylsyrer. Carboxylsyrer er gode "sprænghoveder", fordi de kan tage hul på biologiske mål, gør dem til en vigtig ingrediens i mange antibiotika, medicin mod hjertesygdomme, og mere.

Shen og hans kolleger kiggede nærmere på to naturlige produkter, platensimycin og platencin, der er blevet grundigt undersøgt som potentielle antibiotika. Meget til deres overraskelse, platensimycin og platencin, der har været kendt i over et årti for at være carboxylsyrer, er faktisk fremstillet af bakterier som thiocarboxylsyrer.

Forskerne afslørede, for første gang, de nøjagtige gener, og de enzymer, de koder for, som bakterier bruger til at skabe thiocarboxylsyrer.

Derfra, forskerne satte sig for at teste, om naturfremstillede thiocarboxylsyrer også kunne fungere som biologiske sprænghoveder. Forskerne opdagede, at som antibiotika, platensimycin og platencin thiocarboxylsyrer syntes at binde sig til deres biologiske mål endnu bedre end deres carboxylsyre -modstykker.

"Det var spændende at se, "Shen siger." Vi har nu identificeret thiocarboxylsyrer som naturlige produkter, der kan bruges som medicin, og thiocarboxylsyrer som sprænghoveder bør også være anvendelige på menneskeskabte lægemidler. "

Interessant nok, thiocarboxylsyrer ser ud til at have gemt sig ved almindeligt syn. Molekylerne blev anset for at være sjældne og er til dato ikke blevet værdsat som en familie af naturlige produkter. Takket være de nuværende fund, forskerne ved nu, hvordan disse produkter fremstilles i naturen. Ved søgning i databaser med bakterielle genomer, forskerne fandt ud af, at mange bakteriearter rundt om i verden har generne til at producere thiocarboxylsyrer.

"Der er mange, mange thiocarboxylsyre naturlige produkter, der venter på at blive opdaget, gør dem til en skattekiste af potentielle nye lægemiddel leads eller stoffer, siger Shen.