很多研究認為,国科活性氧超氧陰離子不利於人體健康。发现但中國科學院天津工業生物技術研究所等機構的种药科研人員卻發現,它是物分藥物分子的催化劑,能參與麥角堿藥物分子的合成酶催化合成,是催化生產藥物分子的“好幫手”。這一科研成果於3月6日發表在國際學術期刊《自然》上。国科
活性氧超氧陰離子是发现在細胞代謝中產生的活性氧自由基,就像失控的种药“分子剪刀”,可以肆意切割DNA、物分破壞蛋白質,合成被證實與疾病、催化衰老等密切相關。国科在杭州師範大學合作團隊結構生物學數據的发现支撐下,天津工業生物技術研究所科研人員發現,种药活性氧超氧陰離子是麥角生物堿藥物合成中的一種酶催化劑。研究人員解釋,在合成生物學中,酶不僅是重構生命係統的功能基石,更是突破傳統化學合成局限的核心工具,它像一個微型工廠,實現抗生素、生物燃料、高價值化合物等目標產物的定向製造。
在麥角生物堿藥物合成的過程中,過氧化氫酶EasC同時擁有兩座“車間”——一座位於酶中心,另外一座位於酶表麵,之間通過管道相連。酶中心車間負責生產活性氧(超氧陰離子),並將其通過管道輸送至酶表麵車間,在那裏活性氧催化原料生產麥角堿藥物分子。這種“雙車間—輸送管道協同”的酶催化方式,相當於在針尖上建起兩座專業車間,分別生產活性氧和藥物分子,並建造活性氧專用運輸通道。這種物理隔絕和運輸方式既利用了活性氧的強大反應能力,又規避了它的破壞性,在保持藥物高效生產的同時避免細胞毒性。
這項研究表明,超氧陰離子將為新型酶製劑開發、重構天然產物合成途徑提供寶貴的分子進化藍本;同時,將加速麥角生物堿等抗抑鬱藥物的新藥開發和綠色製造過程。