首次证明生物催化剂 “酶” 能够生产抗病毒化合物

来源: 生物360 / 作者: 伍松 / 时间: 2020-12-17
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在药物化学中,碳基(C)- 核苷家族尤其重要,它们不同于自然出现频率更高的氮基(N)- 核苷(RNA 的经典组成部分),在糖和核酸碱基的连接方式上,C - 核苷不是碳氮键,而是碳碳键,这在生化上是稳定的,并给予了活性成分更长的生物半衰期。

最新一期《Nature Communications》报道了来自 Graz 大学两名研究人员首次利用酶成功地生物催化产生 C - 核苷的记录。

Bernd Nidetzky 和 Martin Pfeiffer 发现并鉴定了一种名为 “YeiN” 的酶,这种酶可以通过一个特定的碳键连接核糖 - 5 - 磷酸和尿嘧啶这两个核苷组成部分,他们是世界上第一组证明酶生产 C - 核苷是可行的研究员。

高效环保生产

在 “YeiN” 的催化作用下,Graz 创办的公司能够生产出几种重要的 C - 核假尿苷衍生物。他们还能够证明这些衍生物中的一种可以被并入 RNA 中,从而使 RNA 的修饰成为可能。这对于基于 RNA 的治疗产品的生产特别相关,因为将假尿苷并入 RNA 中可增加稳定性和半衰期,从而提高治疗性 RNA(如疫苗)的有效性。

“在我们的研究中,我们表明假尿苷可以通过生物催化的方式产生。与纯化学合成相比,这是一种更有效的方法,因为反应步骤少,不需要有毒化学物质。C - 核苷的生物催化生产是一种非常强大的替代品,在效率方面甚至优于传统化学合成,”Bernd Nidetzky 说。

RNA 疫苗

用 RNA 疫苗对 COVID-19 进行的第一次全面疫苗接种已经进行了几天。这些完全新颖的疫苗包含病原体的基因信息,并诱导细胞产生病毒蛋白,然后将其提供给免疫系统。随后的免疫反应保护身体免受实际病毒感染。如果一个人已经感染了病毒,抗病毒药物可以阻止病毒繁殖。

以 C - 核苷为基础的药物 Remdesivir 具有这些必要的抗病毒特性,对包括冠状病毒和埃博拉病毒在内的多种 RNA 病毒有效。这种活性成分已在欧盟获得有条件的批准,用于治疗 COVID-19 患者。生物催化生产 C - 核苷可以为这一新的希望以及基于 C - 核苷的 RNA 疫苗提供进一步的动力。

原文检索:Reverse C-glycosidase reaction provides C-nucleotide building blocks of xenobiotic nucleic acids

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