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     时间:2021-01-26 18:05:17  来源:

    斯克里普斯研究所(TSRI)佛罗里达校区的科学家发现了一种强大的天然产物的独特机理,该产物具有广泛的抗真菌,抗菌,抗疟疾和抗癌作用。

    这项新研究由自然通讯杂志提前在网上发表,阐明了被称为硼瑞林(borrelidin)的天然小分子。

    主持这项研究的TSRI副教授郭敏说:“我们的研究可能有助于合理设计类似于硼瑞林的化合物,并具有一系列有用的应用,尤其是在癌症中。”

    强大的药物

    郭和他的同事对硼瑞林很感兴趣,因为它会抑制一种特定类型的酶,称为苏氨酰-tRNA合成酶(ThrRS),最终阻碍了蛋白质的合成。

    与硼瑞林类似的化合物已被用作微生物感染的治疗方法。例如,天然产物莫匹罗星被批准作为细菌性皮肤感染的局部治疗方法,并且将非来福定(中草药常山(Dichroa febrifuga Lour)的活性成分)用于治疗疟疾引起的发烧已有近2000年的历史。

    佛蒙特大学医学院的合作者克里斯托弗·弗兰克林教授的先前研究以及其他研究表明,硼瑞林可抑制血管生成,对恶性肿瘤扩散至关重要的新血管的生长,以及某些类型肿瘤细胞的凋亡增加。白血病。

    这项研究的第一作者,佛罗里达斯克里普斯市郭实验室的研究人员彭飞芳说:“它可能是地球上最有效的tRNA合成酶抑制剂。”“它也是已知的最早的tRNA合成酶抑制剂,1966年发现的-仅在人们了解tRNA合成酶和遗传密码的几年后。”

    这项研究的第一作者,郭实验室的研究员薛宇强调说:“虽然人们对硼瑞林的作用了解甚少,但这类抑制剂的广泛使用凸显了它们在许多药物中的巨大潜力。医疗应用。”

    在音乐椅子上获奖

    在这项新研究中,科学家着手对硼瑞林与人和细菌(大肠杆菌)ThrRS的结合进行详细的结构和功能分析,以期确定其独特的机制。

    研究人员取得了成功,这项新研究首次表明,硼瑞林在细菌和人类tRNA合成酶上都占据了四个不同的亚位点,包括其正常结合底物的所有三个亚位点以及在化合物结合时产生的另一个亚位点。以此方式,硼瑞丁将所有天然伴侣挤出,否则它们将结合这些位点并促进蛋白质合成过程。

    从这个意义上讲,硼瑞丁通过在音乐开始之前甚至包括走道上占据所有人的席位,或多或少地赢得了分子音乐椅的比赛。

    因为每个亚位点对其活性都是必不可少的,所以硼瑞林在ThrRS内占据了四个亚位点,这显然是抑制性的杀伤力,这一事实令人惊讶,并且确实证明了其潜能,这一点已通过体外和细胞内进一步实验验证。

    郭说:“这在任何其他tRNA合成酶抑制剂中都没有发现,包括作为药物出售的抑制剂。”“这一发现建立了新的抑制剂类别,并突显了这种天然化合物的惊人设计,该化合物在三个生命王国中的两个中都抑制了tRNA合成。”

     

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