生产至关重要的抗癌药物的新方法

许多我们今天采取的药物来治疗疼痛,对抗癌症或阻止疾病最初确定的植物,其中一些濒危或者很难生长。在许多情况下,这些植物仍然是药物的主要来源。

现在伊丽莎白Sattely,斯坦福大学化学工程助理教授和她的研究生Warren Lau分离机械制造一种广泛使用的抗癌药物从濒危植物。然后把机械到一个共同的、容易生长实验室工厂能够生产化学。这项技术可能适用于其他植物和药物,创建一个更便宜,更稳定的药物来源。

“人被磨碎植物寻找新的化学物质和测试他们的活动在很长一段时间里,“Sattely说。“我们要做的是,目前有很多植物天然产物用作药物,我们必须种植植物,然后分离化合物,这就是进入人类。”

在她的作品中,Sattely和她的团队使用一种新的方法来确定蛋白质分子在一起工作的流水线生产抗癌药物。她的团队表明,蛋白质可以产生化合物以外的植物——在这种情况下,他们已经把机器放在一个不同的工厂,但他们希望最终在酵母生产药物。植物或酵母将提供一个控制生产药物的实验室环境。

这项工作可能会导致修改的新方法自然途径产生衍生药物更安全或更有效的比自然来源。

“合成生物学的一个很大的承诺是工程师的发生在自然界的途径,但是如果我们不知道蛋白质是什么,我们甚至不能开始努力,“Sattely说,他也是斯坦福Bio-X跨学科研究所和斯坦福的一员ChEM-H。

寻找机械

Sattely选择关注的药物是由绿叶喜马拉雅植物称为mayapple。在工厂内,一系列蛋白质的工作一步一步来生产化学防御捕食者。化学防御,在实验室里进行一些修改之后,成为一种广泛使用的抗癌药物称为依托泊苷。

起始物料的化学防御是一种无害的分子通常出现在叶。当植物的感官的攻击时,它开始生产蛋白质组成的生产线。一个接一个地,这些蛋白质添加一个小化学东西,减去一些,之后最后一个分子势均力敌,无害的原料转化为化学防御。

的挑战是找出mayapple叶中发现的许多蛋白质的参与这个途径。Sattely开始意识到,她需要找到的蛋白质并不总是出现在叶。“只有当叶子是受伤,分子,”她说。

如果分子只是受伤后,使分子的蛋白质可能也只有后伤口。

问题就来了:“都是受伤后的分子有吗?”Sattely said.

原来,破坏植物叶子之后,31日新的蛋白质出现了。Sattely和她的团队把这些蛋白质的各种组合在一起,直到他们最终发现10组成完整的生产线。他们把基因使这10蛋白质工厂,到一个共同的实验室,工厂开始生产他们寻求化学。

药物从酵母

最终目标不是简单的分子机制从植物种植。现在她已被证实的分子机械工作在工厂外,Sattely想把蛋白质酵母,可以在实验室中生长在大染缸更好地提供一个稳定的药物来源。

在酵母生产药物时也提供了一定的灵活性,不存在孤立从植物的药物。

“我们只能使用工厂给了我们,”Sattely说。

在酵母中,科学家们可以修改生产不同功能的蛋白质的基因。例如,他们可以消灭更多一些化学或添加一个略大的侧链,或巧妙地改变最终的药物的功能。

也是可能饲料酵母开始产品略有不同,从而改变了分子组装线生产的化学物质。这些方法将提供一种调整现有药物以改善他们。

Sattely说这项工作是一个很好的例子,如何应用化学与人类健康有关的问题,这是斯坦福ChEM-H的目标。她认为这项技术发达找到途径mayapple可以应用于广泛的其他植物和毒品。

“我的兴趣是真的确定新的分子和通路从植物对人体健康很重要,”她说。