研究揭示了未来药物快速靶向开发的新起点

许多重要的药物，如抗生素和抗癌药物，都来源于细菌的天然产物。产生这些活性成分的酶复合物具有模块化设计，是合成生物学的理想工具。通过探索蛋白质进化，德国马尔堡马克斯·普朗克陆地微生物研究所的Helge Bode领导的一个团队发现了新的“融合位点”，可以更快、更有针对性地开发药物

该团队的论文发表在《科学》杂志上

工业通常遵循装配线原则：部件被系统地组装成复杂的产品，不同的生产线生产不同的产品。然而，并不是人类真正发明了这一原理，而是细菌。非核糖体肽合成酶（NRPS）是一种细菌酶；像生产线一样；生产各种各样的天然产品。它们使细菌能够在各种各样的自然栖息地生存。人类从这些酶复合物中受益匪浅，因为它们是抗生素等许多重要药物的来源

Bode的研究小组正在调查这些酶系统在实验室中用于靶向生产药物的用途。研究人员修改了部分酶，从而改变了整个酶复合物的功能特性（NRPS工程），以生产具有新特性的产品。然而，尽管这一概念已经推行了好几年，但仍未如人们所希望的那样奏效

研究人员Kenan Bozhü解释道：“我们意识到，以自然为模型有很大的机会。如果我们了解自然过程，我们就会知道酶的哪些区域最适合NRPS工程。”；yü；k.

为了找出酶的哪些亚基能特别好地协同工作，研究小组重点关注了一个问题：进化本身在建立或改变新的“装配线”以产生所需的活性化合物时所处的位置是什么？该团队与马克斯·普朗克陆地微生物研究所的Georg Hochberg和慕尼黑工业大学的Michael Groll一起，筛选了自然重组的“热点”

第一作者LeonardPrä解释道：“我们对数万种酶进行了生物信息学分析，然后将分析与实验室实验相结合，以验证预测的靶位点。”；ve和Carsten Kegler

事实上，该团队为有针对性地生产功能性NRPS杂交种找到了一个新的“融合点”。他们甚至能够将细菌和真菌等完全不同的生物体的NRPS序列结合起来

研究人员随后在医学背景下测试了他们的新知识：他们构建了一种新的具有药理学活性的肽。这项综合研究证明了细菌天然产物作为新药基础的巨大潜力

“近年来，合成生物学和进化生物化学的研究都取得了巨大进展，”马尔堡马克斯·普朗克研究所所长博德说。“我们方法的关键优势是，我们使用的进化过程已经证明了数百万年的历史。我们受进化启发的融合位点更通用，成功率更高。”

该团队的概念将合成生物学与更快、更具成本效益地发现生物活性化合物所需的高通量方法相结合。通过这种方式，研究人员希望开发出具有改善治疗性能的定制生物药物&mdash；鉴于耐药性和药物不耐受性的上升，这一点变得越来越重要