資料來源:北卡羅來納州立大學
摘要:建筑商和工廠的工人都知道,要想工作正確完成需要精度和專門的工具。當你在分子水平上生產抗生素化合物時,情況也是這樣。新的發現可能會變成充當在抗生素裝配一個專門'扳手'成一組扳手,將允許更大的定制的酶。
建筑商和工廠的工人都知道,要想工作正確完成需要精度和專門的工具。當你在分子水平上生產抗生素化合物時,情況也是這樣。來自北卡羅萊納州立大學的新發現可能會變成充當抗生素裝配一個專門的“扳手”為一組扳手,將允許更大的定制的酶。通過修改這種酶,科學家們希望能夠從便宜,自然的化合物中設計并合成更強大,更具有適應能力的抗生素。
黃色霉素是通過天然合成來創造的一個廣為人知的抗生素;也就是說,它不是由化學實驗室制造出來的。自然生產像黃色霉素這樣的化合物,通過酶的工廠般的流水線,每個酶執行特定的功能,捕捉分子的不同片段在一起,就像一個拼圖游戲。在分子水平上了解這一過程可以給化學家利用自然背馱式合成新的抗生素和抗癌藥物的能力,同時減少浪費和費用。
北卡羅來納州立大學的化學家加文·威廉姆斯看著黃色霉素流水線上的一種酶 --- KirCII --- 它負責在一個關鍵崗位上安裝黃色霉素的一個分子片段。 “KirCII是裝配上的一個關鍵酶,”威廉姆斯說。 “像黃色霉素這樣的天然化合物是用小模塊,或酶的塊一點點建立起來的,按照一定的順序連接了該化合物的各個部分,而像KirCII這樣的酶是安裝分子片段的扳手 - 沒有他們,分子不可能組裝正確。“
威廉姆斯和他的團隊進行KirCII的分子分析,以確定為什么,以及如何黃色霉素組裝線內將鎖定一個特定的蛋白質。他們看到,這種酶具有電荷在其表面上是互補的相反電荷的蛋白質在表面上與結合。當KirCII發現該蛋白質,命令匹配,并將其卡入到位。
“我們能夠看到它在KirCII地區有這樣的目標蛋白的工作命令,”威廉姆斯說。 “希望我們將能夠利用這些信息來補充介紹到我們想要KirCII鍵與其他蛋白質的表面。
“現在KirCII只是一個扳手。通過修改它以適應其他蛋白質,我們可以把它變成一組不同的扳手,創造完全不同的抗生素。黃色霉素目前應用不多,但通過使用KirCII安裝其他抗生素,我們將能夠混合和匹配,并建立新的,更強大的抗生素。”