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Science:科学家成功利用九种酶类的链式反应来制造HIV药物islatravir

来源:本站原创 2019-12-10 17:27

2019年12月10日 讯 /生物谷BIOON/ --近日,一项刊登在国际杂志Science上的研究报告中,来自默克和克迪科思公司的研究人员通过研究成功利用一种九种酶的链式反应方法来制造HIV药物—islatravir;文章中,研究人员描述了他们工作的灵感以及最终产品的效果。

图片来源:Wikipedia

研究者指出,多种多样的天然产物是很多基本元件进行生物合成的结果,很多有机体会利用酶类的选择性来完成每一步过程,而这通常会涉及一种多步的连锁反应,其中第一个反应就会被用作下一步反应的基础。基于此,研究人员就开始寻找能够制造HIV实验性药物islatravir的方法,首先他们将目光锁定到细菌的核苷补救途径(NSP,nucleoside salvage pathway)上,该过程主要参与从RNA降解到DNA的碱基和核苷的回收,在这一过程中有三种主要的酶类,即脱氧核糖-5-磷酸醛缩酶(DERA,deoxyribose-5-phosphate aldolase)、戊磷酸变位酶(PPM,phosphopentomutase)和嘌呤核苷磷酸化酶(PNP,purine nucleoside phosphorylase)。

为了利用相同的过程来开发药物islatravir,研究者就需要利用一种酶类的特殊特性,即可逆特性,酶类的这种特性能够使其有别于传统的催化剂。研究人员必须找到一种方法来让上述三种酶类接受非天然的底物,解决的方法就是从大肠杆菌的RNP和PPM中借用反向的NSP,从S. halifaxensi菌中借用DERA,为了使其能够发挥作用,研究人员还必须对酶类进行工程化修饰来使其变得更具活性,这项工作还涉及到优化另外两种酶,并在自然状态下使用其它四种酶类。

其最后的结果就是涉及九种酶类的级联反应,最终就能够制造出药物islatravir,研究者表示,与之前开发过程中所涉及的多步骤合成、纯化和保护步骤的技术相比,这种新型技术显然是一项巨大的进步。(生物谷Bioon.com)

原始出处:

Mark A. Huffman, Anna Fryszkowska, Oscar Alvizo, et al. Design of an in vitro biocatalytic cascade for the manufacture of islatravir, Science (2019). DOI: 10.1126/science.aay8484

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