抗癌エボダイアミン・スキャフォールドの多様化のために,オルトローグによる推論ベースの酵素採掘
Brooke D Kwan1,2, Truc Kim1,2, Hoa Ht Nguyen1,2
1Department of Chemistry, Irving K. Barber Faculty of Science, University of British Columbia, 3247 University Way, Kelowna, BC, Canada.
研究者は,アルカロイドと呼ばれる複雑な薬物分子を改変できる酵素を見つけるための新しい方法を開発しました. このアプローチでは,バイオインフォマティクスを使用して,多様で潜在的により効果的な医薬品を製造する新しい方法を発見します.
科学分野:
- バイオカタリシス バイオカタリシス
- 薬用化学 薬用化学について
- バイオインフォマティックス
背景:
- 複雑なアルカリド基板の選択的機能化は,薬剤発見に不可欠ですが,化学的に困難です.
- サイトクロームP450モノオキシゲナーゼは,ステレオおよび地域選択性C-H機能化を可能にすることで解決策を提供します.
研究 の 目的:
- アルカロイド・スキャフォールドを改変できる新しい酵素 (サイトクロームP450s) を発見するためのターゲットを絞ったワークフローを開発する.
- 多様な植物種から効率的な酵素採掘のために,オートログ-推論バイオインフォマティクスを活用する.
主な方法:
- 15種類のアルカロイド産生植物種を比較分析し,15種類のP450酵素を集約したライブラリを作成しました.
- アルカロイド基板に対するP450ライブラリのバイオカタリシススクリーニング.
- 酵素-基板相互作用を理解するために,構造モデリングとサイト指向型変異遺伝.
主要な成果:
- 5つのP450酵素を特定し,アルカロイドスキャフォールドに対する活性を示した.
- 異なる植物種の4つの酵素を発見し,抗癌基架エボダイアミンを2つの位置で選択的に酸素化する.
- 基板の位置づけと触媒の選択性を支配する活性部位の水性塊の役割を明らかにした.
結論:
- オーソロジーの誘導による酵素発見とバイオカタリシスの組み合わせは,薬理学的に活性なアルカロイドの選択的機能化を可能にします.
- この統合的アプローチは,薬物開発のための複雑な天然製品の構造的多様化を容易にする.
- この発見は,貴重な小分子の標的型改変のためのエンジニアリング酵素のための新しい道を開く.
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