我國科研人員的一項新發(fā)現(xiàn)揭示活性氧超氧陰離子新功能
新華社天津3月6日電（記者楊文）我國科研人員的一項最新發(fā)現(xiàn)顯示，活性氧中的超氧陰離子參與麥角堿藥物分子的酶催化合成，這改變了人們對活性氧超氧陰離子功能的傳統(tǒng)認(rèn)知。相關(guān)成果3月6日在線發(fā)表于國際學(xué)術(shù)期刊《自然》。
中國科學(xué)院天津工業(yè)生物技術(shù)研究所團隊在杭州師范大學(xué)合作團隊結(jié)構(gòu)生物學(xué)數(shù)據(jù)的支持下，經(jīng)過多年科研攻關(guān)，發(fā)現(xiàn)參與麥角生物堿藥物合成的過氧化氫酶EasC同時擁有兩座“車間”，一座位于酶中心，另一座位于酶表面，兩座“車間”之間通過管道相連。其中，“酶中心車間”負(fù)責(zé)生產(chǎn)活性氧超氧陰離子，并將其通過管道輸送至“酶表面車間”，在那里催化原料生產(chǎn)麥角堿藥物分子。
酶，是生命活動的核心催化劑，驅(qū)動著從代謝調(diào)控到能量轉(zhuǎn)換等關(guān)鍵生物過程，它像一個“微型工廠”，實現(xiàn)抗生素、生物燃料、高價值化合物等目標(biāo)產(chǎn)物的定向制造。
“這種‘雙車間—輸送管道協(xié)同’的酶催化方式，相當(dāng)于在針尖上建起兩座專業(yè)‘車間’，分別生產(chǎn)活性氧和藥物分子，我們還發(fā)現(xiàn)了活性氧有專用運輸通道。”中國科學(xué)院天津工業(yè)生物技術(shù)研究所研究員高書山表示，這種物理隔絕和運輸方式既利用了活性氧的強大反應(yīng)能力，又規(guī)避了它的破壞性，在保持藥物高效生產(chǎn)的同時避免了細(xì)胞毒性。
活性氧超氧陰離子化學(xué)反應(yīng)較強，作為氧代謝的副產(chǎn)物通常參與人體病理過程。由于長期以來認(rèn)知的不全面，活性氧超氧陰離子被貼上了“健康殺手”的標(biāo)簽，全球科研力量都在競相研發(fā)預(yù)防或清除超氧陰離子的方法。
高書山表示，新發(fā)現(xiàn)將為開發(fā)新型酶制劑、重構(gòu)天然產(chǎn)物合成途徑提供寶貴的分子進化藍本，同時有望加速用于治療偏頭痛、廣泛性焦慮癥、抑郁癥等新藥物的研發(fā)進程。
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