Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Kemi

Bedre forståelse af naturens nanomaskiner kan hjælpe med design af fremtidige lægemidler

Martin Schmeing, Lektor ved Institut for Biokemi ved McGill University og hans team har fået en bedre forståelse af, hvordan naturens nanomaskiner fungerer. Det er information, der kan hjælpe med design af fremtidige lægemidler Kredit:McGill University

Mange af de lægemidler og medicin, som vi er afhængige af i dag, er naturlige produkter taget fra mikrober som bakterier og svampe. Inden for disse mikrober, stofferne er lavet af små naturlige maskiner - mega-enzymer kendt som ikke-ribosomale peptidsyntetaser (NRPS'er). Et forskerhold ledet af McGill University har fået en bedre forståelse af strukturerne af NRPS'er og de processer, som de arbejder efter. Denne forbedrede forståelse af NRPS'er kan potentielt gøre det muligt for bakterier og svampe at blive udnyttet til produktion af ønskede nye forbindelser og føre til skabelsen af ​​nye potente antibiotika, immunsuppressiva og andre moderne lægemidler.

"NRPS'er er virkelig fantastiske enzymer, der tager små molekyler som aminosyrer eller andre byggesten af ​​lignende størrelse og samler dem til naturlige, biologisk aktiv, kraftige forbindelser, hvoraf mange er stoffer, sagde Martin Schmeing, Lektor ved Institut for Biokemi ved McGill University, og tilsvarende forfatter til den artikel, der for nylig blev offentliggjort i Naturens kemiske biologi . "En NRPS fungerer som et fabrikssamlebånd, der består af en række robotarbejdsstationer. Hver station har flertrins arbejdsgange og bevægelige dele, der gør det muligt at tilføje ét byggeklodssubstrat til det voksende lægemiddel, forlænge og modificere det, og derefter sende det videre til den næste lille arbejdsstation, alle på det samme enorme enzym."

Ultra-intensiv lysstråle gør det muligt for forskere at se proteiner

I deres papir omtalt på forsiden af ​​maj 2020-udgaven af Naturens kemiske biologi , holdet rapporterer at visualisere et NRPS-mekanisk system ved at bruge CMCF-strålelinjen ved den canadiske lyskilde (CLS). CLS er et canadisk nationalt laboratorium, der producerer de ultra-intense stråler af røntgenstråler, der kræves for at afbilde proteiner, da selv mega-enzymer er for små til at se med noget lysmikroskop.

"Forskere har længe været begejstrede for potentialet ved bioteknologiske NRPS'er ved at identificere rækkefølgen af ​​byggesten og omorganisere arbejdsstationerne i enzymet for at skabe nye lægemidler, men indsatsen har sjældent været vellykket, " sagde Schmeing. "Dette er første gang nogen har set, hvordan disse enzymer omdanner ketosyrer til en byggesten, der kan sættes ind i et peptidlægemiddel. Dette hjælper os med at forstå, hvordan NRPS'erne kan bruge så mange byggesten til at lave de mange forskellige forbindelser og terapeutika."


Varme artikler