科学家利用花卉的“超能力”开发突破性新药

巴斯大学（University of Bath）的科学家们以大自然为灵感，开发出一种新工具，帮助研究人员以更清洁、更环保、更经济的方式开发出新的药物治疗方法。药物治疗通常通过与在疾病中发挥作用的蛋白质结合，从而抑制其功能。这一过程可以缓解症状或直接治疗疾病。

研究人员创新出一种更环保、更简单、更便宜的药物开发方法，利用一种来自兰花耳草（Oldenlandia affinis）的酶来生产稳定的环状蛋白质和肽，这有可能彻底改变制药生产，并适用于各行各业。资料来源：彼得-沃伦

传统的小分子药物往往难以破坏蛋白质之间的相互作用，而制药业正在探索使用被称为"肽"的小蛋白质。这些肽的作用方式类似，为阻断这些相互作用提供了一种潜在的更有效方法。

然而，肽和蛋白质往往不能成为很好的药物，因为它们的三维结构可能会解开，对高温敏感，而且很难进入人体细胞，而人体细胞中存在着许多令人兴奋但具有挑战性的药物靶点。

现在，巴斯大学的科学家们开发出了一种解决这一问题的方法：通常蛋白质和肽链都有一个起点和终点--通过将这些松散的末端连接在一起，就有可能创造出非常坚硬的"环状"蛋白质和肽链，从而提高耐热性和化学稳定性，并使它们更容易进入细胞。

他们从一种生长在热带地区的紫色小花 Oldenlandia affinis（兰花耳草）中提取了一种名为 OaAEP1 的酶，并对其进行了改造，然后将其转移到细菌细胞中。这些细菌培养物在生长过程中可以大量生产蛋白质，同时只需一个步骤就能将两端连接起来。

植物可以自然完成这一过程，但速度慢、产量低。 另外，也可以通过化学方法进行环化，即分离酶，然后在试管中混合多种试剂，但这需要多个步骤，并使用有毒的化学溶剂。将整个过程置于细菌系统中可提高产量，使用更可持续的生物友好型试剂，而且所需步骤更少。因此，这种方法更简单、更便宜。

为了展示这种方法，科学家们将细菌 OaAEP1 技术应用于一种名为 DHFR 的蛋白质，结果发现，将其头端和尾端连接在一起可使其更耐温度变化，同时仍能保持正常功能。

巴斯大学生命科学系的乔迪-梅森（Jody Mason）教授说："蛋白质和肽通常对热相当敏感，但环化却能使它们更加坚固。奥尔登兰德植物自然会制造环状蛋白质，作为威慑掠食者的防御机制的一部分。因此，我们通过改造 OaAEP1，并将其与现有的细菌蛋白质生产技术相结合，利用了这种花卉的超能力，创造出了一种非常强大的工具，将有助于药物发现行业的发展"。

巴斯大学生命科学系副研究员 Simon Tang 博士说："蛋白质和多肽是非常有前景的候选药物，但开发新治疗方法的一个重要瓶颈是如何在不产生天文数字成本的情况下生产出足够多的蛋白质和多肽供患者使用。我们的新工艺让细菌完成所有工作，因此更清洁、更环保，而且步骤更少，操作更简单。我们对这一技术的潜在应用感到非常兴奋，它不仅适用于制药业，还适用于食品业、洗涤剂业、生物技术和生物能源生产等其他行业。"

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