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Cell:药物开发新模式——干扰核糖体组装

2016/09/28 来源:生物通
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导读
核糖体是制造蛋白质的极小“工厂”。如果核糖体不起作用,细胞就不能分裂——这可能是科学家开发药物靶定入侵生物体(如致病真菌)的一个优势所在。近期,美国洛克菲勒大学一项新的研究已经确定了一种化合物,可干扰核糖体本身组装的过程。相关研究结果于9月22日发表在《Cell》杂志,为开发新药开辟了新的途径。


核糖体是制造蛋白质的极小“工厂”。如果核糖体不起作用,细胞就不能分裂——这可能是科学家开发药物靶定入侵生物体(如致病真菌)的一个优势所在。

近期,美国洛克菲勒大学一项新的研究已经确定了一种化合物,可干扰核糖体本身组装的过程。相关研究结果于9月22日发表在《Cell》杂志,为开发新药开辟了新的途径。

本文资深作者、Selma和Lawrence Ruben化学和细胞生物学实验室主任Tarun Kapoor教授指出:“这种化合物不仅能有效地抑制酵母细胞的生长,而且它是通过一种独特的机制做到了这一点。目前没有任何一种市售的药物能够干扰核糖体组装。”延伸阅读:Nature重要成果:揭秘核糖体的自我组装;NIBS叶克穷研究组解析核糖体组装关键蛋白;科学家首次揭示核糖体的发展史。

他补充说:“我们相信,这种化合物可能是一种催化剂,用于开发新的抗真菌药物。这是一个令人兴奋的前景:在过去的几年,具有新作用机制的抗真菌药物已经得以批准。”

每一分钟,一个生长的细胞可以产生大约2000个纳米级的工厂,它们的工作是将基因序列转化为蛋白质。核糖体是由蛋白质以及RNA制成,由超过200个工人蛋白质组合起来的。科学家仍然不完全理解这种精心策划的构造是如何发生的。

这种新的化合物——Rbin-1,是本文共同第一作者Shigehiro A. Kawashima承担的一个项目发现的。使用一个复杂的化学和遗传学筛选过程,Kawashima测试了超过10000种化合物,最终发现了一种化合物——Rbin-1,似乎可选择性的靶定一种已知参与核糖体组装的酶。

为了弄清Rbin-1在酵母中是如何达到这个效果的,Zhen Chen以及另一位共同第一作者——实验室的一名研究生,纯化了这种酶,称为Mdn1。这是一次具有挑战性的尝试,部分原因是由于酶的大小,这是酵母制造的最大的一个蛋白质。

Rbin-1并不是所发现的第一个可以用来阻止核糖体装配的化合物,但它是同类药物中第一个可能提供发展起点来开发药物的分子。不同于其他的核糖体组装抑制剂,它是有效的,只影响一个特定的靶标,并具有药物般的化学性质。研究人员说,Rbin-1也将是破译核糖体被组装的基本细胞过程的一个有价值的工具。

Kapoor的实验室正在与三机构治疗药物发现研究所(Tri-I TDI)合作,这是学术界和工业界之间的一次合作,旨在加快早期的药物发现。

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