快捷搜索:

研究人员发现了用于天然药物生产的高性能生物催化剂

在生物经济中,生物技术过程正在取代依赖化石资源的过程。微生物和酶被有针对性地用作工业生产的生物催化剂。拜罗伊特大学(University of Bayreuth)的研究人员现在发现了一种酶,作为生物催化剂具有很大的优势。它非常适合于生产天然产品的药物,承诺广泛的医学应用。传统的合成这些物质的方法是非常艰苦的。在ACS催化杂志上,来自Frank Hahn教授团队的研究人员展示了他们的发现。

生物技术生产的天然产品和药物

大自然拥有丰富的物质,可以为人类带来巨大的医疗效益。然而,由于其复杂的结构,这些天然产物往往只能在使用传统的化学工艺时以巨大的成本生产出来。解决这一问题的一个有希望的方法是使用生物催化剂,这通常有助于显著简化生产。拜罗伊特研究人员发现的新生物催化剂是AmbDH3酶。它可以用来生产环形的天然产物,也就是所谓的四氢吡喃。它们常常引起天然产物的生物活性,因此在医学应用中起着重要的作用。

在他们的研究中,拜罗伊特的科学家成功地证明了AmbDH3可以用来产生抗生素活性(-)-中心体。在此基础上,拜罗伊特研究小组打算进一步研究合成更复杂的含四氢吡喃的天然产物。苔藓虫素就是一个例子,由于其抗病毒活性,苔藓虫素在药物研究中很受关注。它们甚至可能适用于癌症或阿尔茨海默病的治疗。

一种用途广泛、功能强大的生物催化剂

四氢吡喃是环型分子,属于杂环化合物的化学基团。Bayreuth大学教授Dr. Frank Hahn的研究小组在其新的研究中表明,在生物催化剂AmbDH3的帮助下可以获得各种不同的杂环。这种新的生物催化剂的优点是可以精确控制生成的环状分子的空间结构。此外,AmbDH3是一种非常稳定的酶,适用于生产大量所需物质。到目前为止,还没有生物催化剂能够结合所有这些特性。

科学家们在研究细菌利用这种酶产生磨刀石时发现了AmbDH3。这是一种治疗真菌疾病的潜在候选药物。

在通往可持续生物经济的道路上

“我预计未来AmbDH3酶的应用主要在生产活性药物成分,但也在精细化学品的合成。我们的研究小组相信,我们将能够发现更多与AmbDH3相关的酶,这将进一步扩大这些生物催化剂的使用范围。我们的工作已经证明,生物催化可以为建立一个更加以自然资源为基础的经济作出重大贡献。因此,它有助于解决核心的社会挑战,”Hahn说,他和他在拜罗伊特大学的团队正在进行自然产物的药物潜力和生物合成酶的合成潜力的研究。

工业(或“白色”)生物技术在可持续生物经济的发展中不可或缺。通过允许微生物或酶取代之前通过“人工”化学合成过程获得的物质,能量得以保存,使用的有毒化学物质显著减少。化学和制药工业对这种温和的过程非常感兴趣。“有了新的生物催化剂,直到最近还只用于传统化学合成方法的领域可以向生物经济开放。”在未来,以有针对性的方式将研究和开发方法的优势结合起来是很重要的,”Hahn解释道。

您可能还会对下面的文章感兴趣: