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      我科學家發現一種藥物分子合成催化劑
      來源:光明日報 ?作者:齊芳? 2025-03-07 10:08:24

      原標題:我科學家發現一種藥物分子合成催化劑

      很多研究認為,活性氧超氧陰離子不利于人體健康。但中國科學院天津工業生物技術研究所等機構的科研人員卻發現,它是藥物分子的催化劑,能參與麥角堿藥物分子的酶催化合成,是生產藥物分子的“好幫手”。這一科研成果于3月6日發表在國際學術期刊《自然》上。

      活性氧超氧陰離子是在細胞代謝中產生的活性氧自由基,就像失控的“分子剪刀”,可以肆意切割DNA、破壞蛋白質,被證實與疾病、衰老等密切相關。在杭州師范大學合作團隊結構生物學數據的支撐下,天津工業生物技術研究所科研人員發現,活性氧超氧陰離子是麥角生物堿藥物合成中的一種酶催化劑。研究人員解釋,在合成生物學中,酶不僅是重構生命系統的功能基石,更是突破傳統化學合成局限的核心工具,它像一個微型工廠,實現抗生素、生物燃料、高價值化合物等目標產物的定向制造。

      在麥角生物堿藥物合成的過程中,過氧化氫酶EasC同時擁有兩座“車間”——一座位于酶中心,另外一座位于酶表面,之間通過管道相連。酶中心車間負責生產活性氧(超氧陰離子),并將其通過管道輸送至酶表面車間,在那里活性氧催化原料生產麥角堿藥物分子。這種“雙車間—輸送管道協同”的酶催化方式,相當于在針尖上建起兩座專業車間,分別生產活性氧和藥物分子,并建造活性氧專用運輸通道。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的同時避免細胞毒性。

      這項研究表明,超氧陰離子將為新型酶制劑開發、重構天然產物合成途徑提供寶貴的分子進化藍本;同時,將加速麥角生物堿等抗抑郁藥物的新藥開發和綠色制造過程。(記者齊芳)


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