我國科研人員的一項最新發現顯示,活性氧中的超氧陰離子參與(yu) 麥角堿藥物分子的酶催化合成,這改變了人們(men) 對活性氧超氧陰離子功能的傳(chuan) 統認知。相關(guan) 成果3月6日在線發表於(yu) 國際學術期刊《自然》。
中國科學院天津工業(ye) 生物技術研究所團隊在杭州師範大學合作團隊結構生物學數據的支持下,經過多年科研攻關(guan) ,發現參與(yu) 麥角生物堿藥物合成的過氧化氫酶EasC同時擁有兩(liang) 座“車間”,一座位於(yu) 酶中心,另一座位於(yu) 酶表麵,兩(liang) 座“車間”之間通過管道相連。其中,“酶中心車間”負責生產(chan) 活性氧超氧陰離子,並將其通過管道輸送至“酶表麵車間”,在那裏催化原料生產(chan) 麥角堿藥物分子。
酶,是生命活動的核心催化劑,驅動著從(cong) 代謝調控到能量轉換等關(guan) 鍵生物過程,它像一個(ge) “微型工廠”,實現抗生素、生物燃料、高價(jia) 值化合物等目標產(chan) 物的定向製造。
“這種‘雙車間—輸送管道協同’的酶催化方式,相當於(yu) 在針尖上建起兩(liang) 座專(zhuan) 業(ye) ‘車間’,分別生產(chan) 活性氧和藥物分子,我們(men) 還發現了活性氧有專(zhuan) 用運輸通道。”中國科學院天津工業(ye) 生物技術研究所研究員高書(shu) 山表示,這種物理隔絕和運輸方式既利用了活性氧的強大反應能力,又規避了它的破壞性,在保持藥物高效生產(chan) 的同時避免了細胞毒性。
活性氧超氧陰離子化學反應較強,作為(wei) 氧代謝的副產(chan) 物通常參與(yu) 人體(ti) 病理過程。由於(yu) 長期以來認知的不全麵,活性氧超氧陰離子被貼上了“健康殺手”的標簽,全球科研力量都在競相研發預防或清除超氧陰離子的方法。
高書(shu) 山表示,新發現將為(wei) 開發新型酶製劑、重構天然產(chan) 物合成途徑提供寶貴的分子進化藍本,同時有望加速用於(yu) 治療偏頭痛、廣泛性焦慮症、抑鬱症等新藥物的研發進程。