06.13 Nature子刊:抗癌药物稳定长效的关键,需从细菌遗传代码入手!

近日来,一项刊登在国际杂志Nature 子刊上的研究报告中,来自德克萨斯大学的科学家们因为改变细菌的遗传代码从而开发出了一种新方法,能够使治疗性的蛋白更加的稳定,这或许有望改善药物的方便性和有效性,降低药物的剂量,并且还可以减少癌症等其它疾病患者机体所出现的一系列副作用。

Nature子刊:抗癌药物稳定长效的关键,需从细菌遗传代码入手!

一般用来治疗癌症和免疫系统疾病的药物在体内的半衰期通常较短,比如人生长激素、胰岛素、干扰素和单克隆抗体等,这是因为这些药物被化学键连接的蛋白质或氨基酸连,其中含有半胱氨酸,当人类细胞和血液中存在特殊的化合物时,半胱氨酸常常会破碎这些连接键。

研究人员所开发的新方法就能够利用硒代胱氨酸来替代半胱氨酸,硒代胱氨酸能够形成更加稳定的化学键,这样的改变就能够开发出具有相同效益的药物,还能够增加药物在体内的半衰期和稳定性。

研究者Andrew Ellington教授说道,如今我们就能够通过扩展遗传代码来制造出新型生物医学相关的蛋白质。

长期以来,生物化学家们利用遗传修饰的细菌来作为工厂制造治疗性的蛋白质,然而细菌具有内在的局限性,此前研究时,其能够抑制治疗过程中的硒代胱氨酸;通过将遗传工程技术与定向进化技术想结合,研究人员就能对细菌的基本生物学特性进行重编程。

研究者能够适应细菌的自然过程,插入硒代胱氨酸去除所有的限制,从而就能够以硒代胱氨酸在任何蛋白质中编码任何位点。

2015年发表在国际杂志Journal of the American Chemical Society上的一篇研究报告中,研究人员描述了基本的研究方法;而在这项最新研究中,研究人员通过研究产生医学相关的蛋白质阐明了其所开发方法的实际应用,包括对乳腺癌药物赫赛汀的功能性区域进行操作等。

研究人员分析,相比当前包含半胱氨酸的蛋白质,这类新型蛋白质能在人体条件下更长的存活。

后期研究人员希望能够通过更加深入的研究来扩展这种新方法的应用,从而开发出稳定性更强、且半衰期更长的治疗性药物。


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