大环肽是极具前景的药物,因其兼具精准靶向性、稳定性和安全性,与传统药物相比副作用更少。然而,发现和测试这些肽的传统方法通常复杂难控、速度缓慢且对环境不友好。
为突破这些限制,研究人员改造了普通酿酒酵母细胞,使其能分别产生不同的大环肽。每个酵母细胞如同微型工厂,在产生目标化合物时会发出荧光,让科学家能快速识别有潜力的肽链。团队运用先进的基于荧光的检测技术,仅用数小时就筛选了数十亿个此类微型工厂,该过程比现有方法显著更快且更环保。
通讯作者、威尼斯大学分子科学与纳米系统系博士后研究员Sara Linciano阐释:"我们改造酵母细胞使其成为'微型工厂',在生产特定化合物时显现荧光。这让我们能快速高效地分析一亿种不同肽链。"
研究共同负责人Ylenia Mazzocato强调该方法的可持续性:"通过利用酵母的天然机制,我们生产的肽分子具备生物相容性和可降解性,对健康和环境安全无害,是真正的'绿色制药法'。"
团队还阐明这些肽如何精准结合靶标。参与结构分析的Zhanna Romanyuk表示:"通过X射线晶体学,我们证实了这些肽卓越的结合特性,验证了其精准性和效力。"
该新方法为药物研发带来重大突破,尤其适用于传统药物难以应对的复杂靶标。副教授兼研究协调员Alessandro Angelini强调:"我们正在突破技术边界,创造能向特定细胞递送先进疗法的大环肽,这或将彻底革新治疗方式。此举有望极大惠及患者健康,并产生重大科学及经济影响。"
本研究隶属欧盟"下一代欧盟"计划资助的国家复苏与韧性计划(PNRR),由威尼斯大学、京都工艺纤维大学、中国科学院、帕多瓦大学及洛桑联邦理工学院的多学科团队共同完成,涵盖化学、生物物理、生物化学及计算科学领域专家。
威尼斯大学已就该技术申请专利,近期被初创企业Arzanya S.r.l.收购。Angelini总结道:"目睹我们的技术获得国际认可令我自豪。希望Arzanya S.r.l.能为意大利杰出的青年研究者提供机会,让他们无需远赴异国就能在此追寻科研热忱。"
Story Source:
Materials provided byUniversità Ca' Foscari Venezia.Note: Content may be edited for style and length.
Journal Reference:
Sara Linciano, Ylenia Mazzocato, Zhanna Romanyuk, Filippo Vascon, Lluc Farrera-Soler, Edward Will, Yuyu Xing, Shiyu Chen, Yoichi Kumada, Marta Simeoni, Alessandro Scarso, Laura Cendron, Christian Heinis, Alessandro Angelini.Screening macrocyclic peptide libraries by yeast display allows control of selection process and affinity ranking.Nature Communications, 2025; 16 (1) DOI:10.1038/s41467-025-60907-x
2025-06-30
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