微调的Bioproduction药物

常见的药品开发今天是费力的产品周期的调整和优化。在每种药物,精心炮制了公式的天然和合成的酶和成分共同促进工作所需的反应。但在早期发展,大部分的过程是在确定数量的每个酶使用以确保反应发生在一个特定的速度。

西北大学新合作研究可以加快,甚至消除,科学家需要手动调整bioproduction反应条件。使用思想由研究生跨三个实验室,西北大学研究人员开发的技术,使微生物产生药物与反馈控制系统,拨号或提升所需的蛋白质浓度。

本研究的影响是巨大的。与微生物的知识反馈控制系统可以使用更一般的生产药物和其他产品,微生物是自我调节的能力意味着其他重要类的治疗可能是新开发人员可以访问。目前,因为生产途径可能会毒害细胞在特定水平,科学家面临的障碍等工程微生物利用这些途径。但在工具的帮助下,从实验室的朱利叶斯·b·挚麦考密克工程学院的副教授,这种障碍可能很快就会为零。

“我们第一次证明了概念通过抗癌药物紫杉醇的前兆,“挚说相应的作者在纸上。“这是一个伟大的榜样目标努力因为有挑战和复杂的化学反应,但我们希望我们开发的技术是通用在某种意义上,有一系列的产品,你宁愿微生物生产。”

这项研究发表在本月早些时候在ACS合成生物学杂志上。

合成生物学是一个增长领域在过去的几十年里,已经进入公共领域的推广CRSPR基因组编辑和发展COVID-19疫苗使用工程RNA分子。现在的第五年,合成生物学中心西北房屋教授和学生在专业和学校。挚说该中心运作与其他人不同的是他的一部分,因为“这不是自上而下”;学生有权做可怕的事情。

事实上,最近出版的研究是制定在2016年的一次会议上,两个来自不同实验室的研究生中心隶属于发生在出席。卡梅伦Glasscock,论文现在华盛顿大学的博士后研究员,然后朝着他的挚实验室博士学位。他记得有一个主意,他可以使用开关来增强微生物重要的药物化合物的生产。当他遇到布拉德利·比格斯研究生助理工程基思莫教授的实验室,在一个研讨会会议,他们花了一整天都密谋在房间的后面。在一天结束的时候,两人一个想法。

“卡梅伦和我知道没有尝试的高成本,即使我们失败了,”比格斯说,作者在纸上。“最终,这个过程很简单因为我们实验室没有任何合作障碍。”

与本科学生在幕后工作人员收集初步数据,最终将帮助塑造他们的拨款提案,然后介绍了数据挚。兴奋,挚立即联系莫和丹尼尔Tullman-Ercek,化学与生物工程副教授麦考密克,开始合作一个新的项目。

“这是我的一个更形成经验,研究生因为我们写的初稿几乎一切,“Glasscock说论文。

创建一个控制开关药物前体兴趣微调基因表达来改善系统性能对合成生物学是一个长期的目标。完善机制,应用从化学合成到先进的诊断和治疗,但科学家们有限的负担和压力,这些系统在宿主细胞。

提出了一种新的监管主题称为启动子可切换的反馈(SFP)使用反馈响应来控制反应的时间和总体规模。sfp是一种很有前途的途径实现动态控制的途径,因为他们应对压力和减轻对宿主细胞的伤害。

后实验室的成功使紫杉醇的前兆,化疗药物,需要80年才能收获从紫杉树生长,研究继续复制结果通过amorphadiene,自然产品参与抗疟药物青蒿素的合成。研究人员发现通过引入微生物生产途径,他们能够有效地抑制或改善生产所需的化学物质。

“有很大的兴趣,这种能力的微生物产品可持续,可持续,“挚说。“人们可以在大量酿造啤酒。如果你可以酿造衣服吗?或燃料?和运动鞋吗?你可以做到可持续,没有石化”。

这就是莫过实验室的支持,也是这项研究的共同作者,走了进来。他对可持续性的兴趣允许团队应用长期目标的产品周期的研究。他希望与科技发达,他将能够在更加复杂的情况下使用它将废物原料转化为化学物质。

现在,研究人员希望帮助其他公司和团队使用技术本身来解决新问题,帮助推进他们自己的问题。

“如果挚实验室是锤,工具和希望解决这个问题——我的实验室和Tullman-Ercek实验室的钉子——可持续生产的化学品使用细胞很感兴趣,“莫说。“现在,有更多的指甲出现,我们不知道如何解决。”

参考:Glasscock CJ论文,比格斯BW, Lazar JT, et al。动态控制基因表达的riboregulated发起人可切换的反馈。ACS Synth杂志。2021年。doi:10.1021 / acssynbio.1c00015

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