英国巴斯大学的科学家在一项新研究中突出了两个新的潜在药物分子家族,这些分子可能会为结核病的治疗开辟新途径。
结核病(TB)由结核分枝杆菌(Mycobacterium tuberculosis)引起,是仅次于新冠疫情的全球第二大传染病杀手,每年导致130万人死亡。它是HIV阳性人群中死亡的主要原因,并对低收入人群造成不成比例的影响。
尽管已有疫苗和治疗方法可用,但治疗方案复杂,且耐多药结核病正在增加。
来自巴斯大学生命科学系的研究团队研究了结核菌的一种酶——α-甲基酰基辅酶A消旋酶(MCR),这种酶帮助细菌利用胆固醇作为能量来源。因此,阻断这种酶会使细菌失去主要的食物来源,从而有助于治疗结核感染。
研究人员确定了来自两个化学家族的12种不同的化合物,这些化合物能够结合到MCR并抑制其功能。
他们还使用X射线晶体学技术获得了有和没有这些化合物的MCR高分辨率三维结构。这些结构展示了这些化学物质如何与酶结合,并提供了关于MCR工作原理的新见解。研究团队发现其机制与先前提出的机制有所不同。
这些新见解将使团队能够设计出结合更强的化合物,最终可能用于增强现有的结核病治疗方案。
这篇论文发表在《生物化学杂志》上。
巴斯大学生命科学系高级讲师马修·劳埃德博士(Dr Matthew Lloyd)表示:“这些进展非常令人兴奋,因为这是我们首次了解不同化合物是如何结合的,并测量了它们与MCR相互作用的强度。”
“这是理解这种酶如何运作及其功能如何被阻断的重要一步,这可能使我们能够开发出更好的治疗方法,以应对常见且难以治疗的疾病。”
领导巴斯大学结构生物学工作的拉维·阿查里亚教授(Professor Ravi Acharya)说:“这些结果为我们进一步探索哪些分子应该用于药物开发提供了很好的依据。”
“接下来,我们希望筛选大量类似的分子,以识别出更好的抑制剂,这些抑制剂有可能被开发成药物。”
这项发现还可能有助于其他疾病的药物研发,因为它揭示了等效的人类酶——α-甲基酰基辅酶A消旋酶(AMACR)的功能。人类蛋白是前列腺癌和其他癌症治疗的一个令人兴奋的新靶点。
然而,由于人类AMACR的结构尚未解决,因此开发新疗法的进展受到限制,难以充分利用已有的发现。
虽然人类AMACR的结构仍然难以捉摸,但这篇最新的论文增加了对人类蛋白质功能的理解,可能使这些癌症的新疗法得以开发。
这项工作是作为博茨瓦纳政府第三级教育与资助部(DTEF)提供的博士资金的一部分进行的,是阿查里亚和劳埃德之间长达20多年合作的一系列论文中的最新一篇。
团队计划扩展这项工作,研究其他已知化合物如何与蛋白质结合,以进一步了解化合物结构对其结合的影响。
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