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    中美合作解析药物定向改良中“蝴蝶效应”

    2019-03-22 09:19:43 来源: 科技日报 作者: 瞿剑

    科技日报北京3月20日电 (记者瞿剑)据中国农科院最新消息,该院生物?#38469;?#30740;究所徐玉泉研究组与美国亚利桑那大学伊斯万·莫?#26705;↖stvan Molnar)教授团队合作,在真菌氧甲基转移酶的理性设计和结构改造上取得突破,成功开发出一种能够定向改造氧甲基化生物催化元件的?#38469;酰?#29992;于药物的工程化生物合成以及定向提质增效前景广阔。相关成果在线发表于《美国化学会志(Journal of the American Chemical Society)》。

    徐玉泉研究组介绍,医药、农药、食品添加剂等?#38469;?#29983;活、生产中常见的药物。药物分子结构决定着它们的理化性质和药理活性,研究发现,小分子药物结构上一个基团的变化,比如不同位点的甲基化,类?#30772;?#35937;、生态系统中的“蝴蝶效应?#20445;?#20250;使药物活性发生巨大变化。而与化学合成法相比,基于酶的生物催化?#38469;?#20855;?#23633;?#26131;高效、节能环保、选择性专一等优点。因此,解析药物结构变化中“蝴蝶效应”的发生机理并且掌握这种改造?#38469;酰?#23545;药物创制以及药物分子的定向改良具有重要意义。

    该研究以两种真菌氧甲基转移酶LtOMT和HsOMT为研究对象,利用蛋?#23383;?#21516;源建模等?#38469;?#35299;析出二者在催化位点上产生差异的分子机制。随后,通过多肽片段交换和氨基酸定点突变等手段理性设计、合理改造LtOMT的结构,重塑其催化位点,成功开发出一种能够定向改造氧甲基化生物催化元件的?#38469;酢?#24212;用改造后的LtOMT,在多种多酚类药物先导化合物上实现?#25628;?#30002;基化修饰方式的改变,改善了这些小分子的理化性质。

    该研究组表示,基于多组学和大数据资源,可以进行生物催化元件的大量挖掘,利用合成生物学?#38469;?#29702;性设计这些元件,是实现药物先导化合物结构优化的一条全新?#38469;?#36335;线,已经成为新型药物开发的发展方向之一。

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