由加州大学欧文分校的科学家领导的一个研究小组已经开发出一种创新的方法，通过利用核糖体的力量，快速有效地创造大量用于药物发现的化合物，核糖体是所有细胞中合成蛋白质和肽的分子。

最近发表在ACS Central Science上的研究结果描述了这种变革性的技术，它可以取代目前人工密集的过程，加速新药的发现，这些新药可能会影响一系列疾病和病症的治疗。

化学文库是分子的集合，通过筛选来确定那些有希望的活性或治疗潜力的分子。筛选包括以快速实验或分析的形式对文库中的每种化学物质提出相同的生物学问题。

“文库合成和筛选是发现新药的第一步，”UCI制药科学教授、该研究的共同通讯作者布莱恩·m·佩格尔(Brian M. Paegel)说。“这项新技术使我们能够合成超小型凝胶珠库，每个凝胶珠库中含有数十万个单一化合物的副本。珠子上如此多的分子副本的排列使科学家能够直接评估每个文库成员的生物活性，这是寻找新药的宝贵能力。”

该团队发明了一种新方法来生成凝胶珠，这些凝胶珠的大小与人类细胞大致相当，每个凝胶珠都含有大量的核糖体，一种称为RNA聚合酶的酶和一个装饰有DNA的磁性核，这与人类细胞核没有什么不同。DNA核心编码或提供特定肽分子的组装指令。胰岛素是一种自然产生的肽，它已经成为一种药物。

通过模拟细胞从DNA到RNA再到肽合成的遗传信息流，研究人员成功地将基因编码的肽合成定位在每个凝胶珠内。重要的是，这项技术可以在数百万个珠子上并行执行，每个珠子都有一个独特的DNA标签，形成一个庞大的文库。

“这些珠子本身也是一项重要的成就。目前依赖于劳动密集型人工程序的化学合成现在由核糖体促进，使我们能够利用自然作为我们的灵感准备非常大的库。科学家们现在可以同时探索大量的分子，推进药物发现，而dna编码的磁芯可以有效地跟踪和分析单个化合物，”Paegel说，他还在化学和生物医学工程方面任职。

这种方法在其他领域也有应用，如酶工程、环保农药的开发或具有特定物理性质的材料的创造。

其他团队成员包括共同通讯作者Christian Cunningham和Alix Chan，他们都是南旧金山基因泰克公司的科学家，以及Valerie Cavett, UCI的药物科学项目专家。

作者：加州大学欧文分校

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