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科普|酶怎樣把胺基酸鏈打成「套索結」

2024-10-02推薦

新華社北京9月27日電美國研究人員借助人工智能工具,發現了一種酶怎樣把胺基酸鏈打成特殊的「套索結」,形成套索肽分子。該成果有助於設計以套索肽為基礎的藥物。

套索肽是一類在細菌中發現的多肽分子,通常由15至26個胺基酸組成,胺基酸鏈經過折疊形成類似套索的結構。套索肽性質非常穩定,並具有抗菌、抗病毒、抗腫瘤等作用,是生物制藥的研究熱點之一。但其獨特的套索結構難以用化學手段合成,限制了相關研究的發展。

套索環化酶在胺基酸鏈形成「套索結」的過程中起到重要作用。美國伊利諾大學厄巴納-香檳分校研究團隊說,他們詳細研究了其中一種名為FusC的酶,結合生物資訊學、分子動力學等多種手段建立模型,展現了待折疊的胺基酸鏈與FusC分子相互作用的三維結構。相關論文發表在英國【自然·化學生物學】雜誌上。

FusC酶分子由約600個胺基酸組成,在折疊過程中起作用的活性位點包含120個胺基酸。研究發現,FusC分子中一個稱為「11號螺旋」的部位對套索結的形成特別重要,它位於活性位點的後壁區域。在此基礎上,研究團隊設計出「11號螺旋」部位發生變異的FusC酶,成功地把天然環化酶無能為力的一些胺基酸鏈打成「套索結」。

研究人員說,該發現可能適用於其他的環化酶,有助設計制造多種套索肽。他們已在實驗中高效生產出能與一個重要抗癌靶點「整合素αvβ8」緊密結合的套索肽,驗證了該成果的實用性。(完)