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模仿酶,产生大化学家,有用煤环

2019年12月19日 通过 埃里克·汉密尔顿

最初发表 这里.

借鉴大自然的灵感,188bet体育官网的化学家大学早就一种有效的方式来发现的缠斗,蜿蜒分子形成大环 - 环形成骨干那许多药品的,但难以在实验室中产生。

可能代表的前期工作破译多么进步走向酶,进化磨练,使高效率的生产天然化合物。更直接的是,新方法的研究人员合成药物可以帮助那些在大环骨架,如肝炎。这项研究发表(分解)。 19在科学杂志上。

Photo: SAM格尔曼

SAM格尔曼

性质倾向于长的柔性分子与受约束的环,这使得化学家大同轴电缆在实验室形式环它非常困难的顺序紊乱。 “如果线性分子得到足够长的时间,就好像两端再也不会知道他们连接,他们同样可能只是债券与其他分子,因为他们走到一起,”188bet体育官网教授说:化学 SAM格尔曼,该报告的资深作者。

轻松又生物酶可以汇集和形式结束所有尺寸的这些环。他们完成ESTA壮举由于其复杂的三维形状,它们作为专门的锁 - 线性分子装配到像只是一个有组织的反应发生的正确方法的一个关键的地方。

研究酶是如何工作的两个模仿其能力和格尔曼的团队转向更小,立体类蛋白质分子,称为foldamers,他们的实验室帮助开发。

由于foldamer具有三维形状可以抓取到前体分子柔性的目的和正确定位他们,这大大增加了几率两端找到彼此。同时,右foldamer催化反应即链接端部为封闭的环。其结果是一个具有挑战性的,并且是有用的,分子形状的简单的和可预测的合成。

“化学家,我们看到酶是如何在这样的反应非常有效是很难完成,在烧瓶中,但我们并不真正了解它们是如何工作,”格尔曼说。 “如果我们知道这些催化剂foldamer多么小的工作,五月,我们能够建立催化剂有效用于许多不同的反应。最终,也许我们可以引导我们的路向foldamers具有酶样活性真正的“。

研究生,主要作者Zebediah格文通过测试短,螺旋形foldamer的能力,开始了研究。格文试图用foldamer弯曲线性分子原子的9个煤炭所以它会形成一个环。但相反的预期大小的环的,格文得到一个两倍大 - 两种前体分子结合,然后再一个封闭的圆的结果。

“这是科学界的普遍情况。你尝试一些东西,它不工作,你所期望的方式,“格尔曼说。 “我们面临的挑战是要认识到当令人惊讶的结果是一样有趣的最初目标,甚至更有趣。”

通过ESTA意外发现的指导下,格文如何测试开始foldamer莫非产生似乎更喜欢创造更大的环。我发现我可以很容易地由制造环的12〜22个碳原子当foldamer的活性位点发生在哪里的闭环,一字排开,用彼此的一面。带来取向ESTA多样线性分子的两端足够接近保险丝。

作为证明的概念的新技术,格文合成天然robustol从无到有的产品。从树澳大利亚柔滑橡树叶衍生robustol重量与一个沉重的22原子环。

格尔曼的团队最兴奋的foldamers催化其他有用的反应,可能有助于长期188bet体育酶,德性的化学知识,生产生活所需的分子奥秘解开只需在合适的形状配置氨基酸构建模块的潜力。这些问题的答案是年,而远,中,环闭合技术,他们已经发现了能有更多的直接使用合成的候选药物。丙型肝炎药物vaniprevir,这是在日本和在美国后期试验中,只包含了大环的这一种。

foldamers的真正潜力源于其多样性。化学家可以做出各种foldamers的几乎无限的实验室由于获得更多的他们已经建立比在蛋白质中天然存在的块。这可以让化学家建立更多的有用的催化剂,从而导致专利格尔曼,发现foldamers某公司 长寿生物技术 它们的治疗用途的探索。

展望未来,该选项的财富将允许安排这些催化剂的形状,研究人员可能会以意想不到的方式非常有用。只有更多的研究来证明。

“我们真的不知道这些催化剂能够呢,”格文说。 “这将需要多年时间才能弄明白自己的潜力,这是重要的,我们渔翁撒网,并保持开放的心态是我们可以完成188bet体育使用这些新工具。”