我们今天所依赖的许多药物和药物都是从细菌和真菌等微生物中提取的天然产品。在这些微生物中,药物是由微小的天然机器--一种称为非核糖体肽合成酶(NRPS)的巨型酶--制成的。由麦吉尔大学领导的一个研究小组更好地了解了NRPS的结构及其工作过程。这种提高对NRPS的了解可能会使细菌和真菌被利用来生产所需的新化合物,并导致产生新的有效抗生素、免疫抑制剂和其他现代药物。

麦吉尔大学生物化学系副教授马丁·施明(Martin Schmeing)说:“NRPS是一种非常棒的酶,它能将小分子(如氨基酸或其他类似大小的积木)组装成天然、生物活性强的化合物,其中许多都是药物。”最近发表在“纽约时报”上的一篇文章的作者马丁·施明(Martin Schmeing)说。

自然化学生物学

。“NRPS的工作原理就像一条由一系列机器人工作站组成的工厂装配线。每个工作站都有多个步骤的工作流程和移动部件,使其能够在不断增长的药物中添加一个积木基材,并对其进行拉长和修改,然后将其复制到下一个小型工作站,所有这些都是在同一种巨大的酶上进行的。”

超密集的光束使科学家能够看到蛋白质。

在他们的论文中被刊登在2020年5月号的封面上

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该小组报告说,使用加拿大光源(CLS)的CMCF光束线可视化了NRPS机械系统。CLS是一家加拿大国家实验室,它产生成像蛋白质所需的超强X射线光束,因为即使是超级酶也太小,无法用光学显微镜观察。

施明说:“长期以来,科学家们一直对生物工程NRPS的潜力感到兴奋,因为他们确定了构建模块的顺序,并对酶中的工作站进行了重组,以创造新的药物,但这种努力很少成功。”“这是第一次有人看到这些酶如何将酮酸转化为一种可以被制成肽类药物的物质。这有助于我们理解NRPS如何使用如此多的积木来制造许多不同的化合物和治疗药物。”