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酶'扳手'可能是更强,更有效的抗生素的关键
发布时间: 2014-04-29     来源: 科学日报

    资料来源:北卡罗来纳州立大学

摘要:建筑商和工厂的工人都知道,要想工作正确完成需要精度和专门的工具。当你在分子水平上生产抗生素化合物时,情况也是这样。新的发现可能会变成充当在抗生素装配一个专门'扳手'成一组扳手,将允许更大的定制的酶。
建筑商和工厂的工人都知道,要想工作正确完成需要精度和专门的工具。当你在分子水平上生产抗生素化合物时,情况也是这样。来自北卡罗莱纳州立大学的新发现可能会变成充当抗生素装配一个专门的“扳手”为一组扳手,将允许更大的定制的酶。通过修改这种酶,科学家们希望能够从便宜,自然的化合物中设计并合成更强大,更具有适应能力的抗生素。
黄色霉素是通过天然合成来创造的一个广为人知的抗生素;也就是说,它不是由化学实验室制造出来的。自然生产像黄色霉素这样的化合物,通过酶的工厂般的流水线,每个酶执行特定的功能,捕捉分子的不同片段在一起,就像一个拼图游戏。在分子水平上了解这一过程可以给化学家利用自然背驮式合成新的抗生素和抗癌药物的能力,同时减少浪费和费用。
北卡罗来纳州立大学的化学家加文·威廉姆斯看着黄色霉素流水线上的一种酶 --- KirCII --- 它负责在一个关键岗位上安装黄色霉素的一个分子片段。 “KirCII是装配上的一个关键酶,”威廉姆斯说。 “像黄色霉素这样的天然化合物是用小模块,或酶的块一点点建立起来的,按照一定的顺序连接了该化合物的各个部分,而像KirCII这样的酶是安装分子片段的扳手 - 没有他们,分子不可能组装正确。“
威廉姆斯和他的团队进行KirCII的分子分析,以确定为什么,以及如何黄色霉素组装线内将锁定一个特定的蛋白质。他们看到,这种酶具有电荷在其表面上是互补的相反电荷的蛋白质在表面上与结合。当KirCII发现该蛋白质,命令匹配,并将其卡入到位。
 “我们能够看到它在KirCII地区有这样的目标蛋白的工作命令,”威廉姆斯说。 “希望我们将能够利用这些信息来补充介绍到我们想要KirCII键与其他蛋白质的表面。
 “现在KirCII只是一个扳手。通过修改它以适应其他蛋白质,我们可以把它变成一组不同的扳手,创造完全不同的抗生素。黄色霉素目前应用不多,但通过使用KirCII安装其他抗生素,我们将能够混合和匹配,并建立新的,更强大的抗生素。”
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