生化合成发现可以解锁新药开发突破

科学家们说，关于如何在实验室中合成自然界中发现的化合物的谜题可能已经解开——这是一项可以开启医学新发展的突破。

来自苏格兰和德国大学和研究机构的科学家是这一发现的幕后推手，该发现现已发表在《自然化学》杂志上。该论文首次展示了三种蛋白质如何对产生称为 crocagins 的生物碱化合物起着关键作用。

从天然来源提取的生物碱为我们提供了范围广泛的极其重要的药物——吗啡可能是最著名的例子。

吡咯并吲哚啉是由某些类型的细菌、真菌和植物以及某些类型的青蛙的皮肤分泌物自然产生的生物碱。先前的研究表明它们具有强大的生物活性特性，这可能使它们可用作抗生素、抗病毒药甚至癌症治疗剂。

这项工作可以为研究人员使用 crocagin“支架”——分子的核心结构——作为寻找基于吡咯并吲哚啉核心结构的新药的起点铺平道路。

Crocagins 是由核糖体产生的肽产生的，与细胞中大多数蛋白质的产生方式相同，然后这种肽被专门的酶修饰。

这些类型的天然产物，称为核糖体合成和翻译后修饰的肽 (RiPPs)，对医学和生物技术等应用领域的研究人员来说越来越有价值。

基因测序和编辑方面的进步使设计 RiPP 成为可能，可以安全地利用这些独特的特性来促进一系列行业的新发展。

在这篇论文中，研究人员描述了他们如何阐明产生 crocagins 的生化途径，并展示了生物碱 crocagin 的核心结构如何通过三种酶 CgnB、CgnC 和 CgnE 从前体肽 CgnA 一步合成。

他们还使用生物信息学分析技术找到了在其他细菌中制造相似分子的遗传蓝图。

格拉斯哥大学化学学院的 Jesko Koehnke 教授领导了这项研究，并且是该论文的通讯作者。他说：“发现我们如何利用进化提供的自然工具将肽转化为这种生物碱是非常令人兴奋的，特别是因为它开辟了寻找具有生物活性的相关分子的可能性，这些分子可用于新的研究。应用程序。

“吡咯并二氢吲哚在实验室中也不容易合成，希望我们的见解将有助于以不同的方式制造这些分子。

“这是一个令人兴奋的发现，并且随着我们努力更多地了解该过程中涉及的生化途径，我们已经进行了数年的研究。如果没有我在英国和德国的杰出合作者，就不可能破译这一途径.

“我们将继续探索与 crocagins 相关的分子，这些分子可能具有相同的核心结构。我们期待看到其他研究人员如何基于我们在本文中发现的有趣可能性进行构建。”

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