二位约翰斯・奥普金斯科学家推测一个单一方式制造数亿象药物的肽迅速和高效,解决一个主要障碍对创建和筛选巨大的 “图书馆”这些超短的蛋白质为使用在药物发展。
“我们的工作巨大增加的肽图书馆的复杂可以被创建,并且他们可以做和处理的速度”, Chuck Merryman, Ph.D 说。,开发新的技术的一个博士后。 “在下午内,我们能字面上做百万百万不同的肽以医药潜在”。
通常少于长期 40 构件,肽作为重要通讯员和激素在这个机体。 但是,因为,称氨基酸,迅速回收他们的构件,由 20 自然发生的氨基酸做的肽不持续足够长期是有用的作为医学。 然而,添加一微小的甲基到每氨基酸产生发生的肽 “象药物的”稳定性。
使用一个简单的化学反应,写在化学 & 生物的 4月 19日问题, Hopkins 科学家显示那,在 20 世纪 80 年代初首先报告,给他们集体转换自然发生的氨基酸成形成更加稳定的肽的一个。
不易处理的部分, Merryman 说,推测如何执行这个转换,当氨基酸附有了调用核糖核酸时,对于肽的生物生产是必需的承运人分子。 预付款使成为可能向上编译 10,000,000,000,000 -- 那是 1 与在它后的 13 零 -- 立即被稳定的, 10 块长的肽。
“想法创建大肽图书馆和测试他们为医药使用是在很长时间附近,但是直到现在它就是不是非常实用的”, Merryman 说。
所有科学家的工作成绩的一个关键因素创建象药物的肽图书馆是 “在盘的生物” -- 利用同一机械细胞使用读基因指令和装配正确的蛋白质。 从至少 20 世纪 70 年代,科学家知道此机械,称核糖体,可能也将各种各样的人为氨基酸连接起来,只要假构件附加调用核糖体可能使用的核糖核酸 “请解码”基因信息。
“有一定数量的步骤对大厦肽的进程,自然或没有,并且每一个制造了修建的任意象药物的肽大图书馆问题”, Merryman 说。
核糖核酸和蛋白质复杂,核糖体 “读”信使核糖核酸的三位部分并且吸收调用核糖核酸一个补充三位包含的部分,附有其对应的氨基酸。 核糖体的机械然后砍氨基酸并且添加它到生长肽字符串。
要利用此自然过程执行他们投标,科学家设法制造多种人为氨基酸附有调用核糖核酸和安排核糖体使用那些新颖的要素,当读基因指令,信使核糖核酸时。
“有若干成功,但是没人的能立即执行此与多个人为氨基酸或创建非常是完全地人为的很大数量的肽”, Merryman 说。
Merryman 从 20 自然发生的氨基酸的混合物开始,已经被束缚对他们的调用核糖核酸顺序。 在更新过程中,第一个化工步骤临时地保护氨基酸的显示的氮气原子的一个易反应的端,并且第二个步骤添加甲基到氮气的其他开放地点。 最后一步使用紫外光去除在添加的这个保护的组第一步。
这个结果是 20 自然氨基酸的一个唯一罐,现在仍然附有适当的 tRNAs,但是 19 他们与该首要的甲基。 (一氨基酸,脯氨酸,没有变化 -- 一旦其氮气保护,没有甲基的空间。)
“它是相当简单的化学,并且它是有点儿惊人的它已经未适用于此问题”, Merryman 说。 “这个进程产生我们高效和根本完全转换向被修改的氨基酸。 从处理工作同样所有氨基酸的,您不必须分别地对待每一个然后混合他们在末端,显著地加速事情”。
Merryman 和辅导者拉结绿色、 Ph.D。,分子生物学和遗传学副教授和霍华德・休斯医疗学院的关联调查员,有在这个综合进程的一个专利在复核中在美国专利和商标办公室。
由罐被修改的氨基酸要做肽图书馆,研究员与反射 20 人为氨基酸的可能的组合这个期望长度的核糖体和随机顺序通讯员 RNAs 会混合罐 -- 长期说, 10 个块。 核糖体然后搅动,制造肽。
要搜索潜在的医学,肽图书馆与分子利益将混合,说猬,在癌症牵连的蛋白质。 束缚猬的肽将停留和不的那些将冲走。 然后,使用信使核糖核酸标识 Merryman 设计坚持附有每肽,基因指令为 “赢取的”肽能选择性地被放大。 通过重复修建这个图书馆,测试肽和放大赢取的部分,这个图书馆 “演变”,逐渐累计最有为的肽。
这个研究由国家卫生研究所和霍华德・休斯医疗学院资助。