科学家们开发了一种创新方法，用于生成和快速分析种类繁多的大环肽分子——这些分子在现代医学中的应用日益广泛。这项研究发表于《自然通讯》（Nature Communications），借助了常见的酿酒酵母（brewer's yeast），将数十亿个微小生物转化为荧光“微型工厂”，每个工厂都能生产一种具有潜在治疗用途的独特大环肽。研究团队包括来自意大利威尼斯Ca' Foscari大学的研究人员，并与日本、中国、瑞士和意大利的其他科研机构合作完成。
大环肽因其精准靶向性、稳定性和安全性而被视为极具前景的药物，其副作用较传统药物更少。然而，传统发现和测试这些肽的方法往往复杂、难以控制、速度慢且对环境不友好。
为了克服这些局限，研究人员对普通酿酒酵母细胞进行了基因改造，使其能够单独生成不同的大环肽。每个酵母细胞就像一个微型工厂，在生成化合物时会发出荧光，从而使科学家能够迅速识别出有潜力的肽。通过先进的荧光技术，团队仅用几个小时就筛选了数十亿个这样的微型工厂，这一过程比现有方法快得多，也更加环保。
该研究的主要作者、Ca' Foscari大学分子科学与纳米系统系博士后研究员Sara Linciano解释道：“我们对酵母细胞进行了操作，使每个细胞都成为‘微型工厂’，当生产特定化合物时会发出荧光。这使我们能够快速有效地分析1亿种不同的肽。”
研究的共同负责人Ylenia Mazzocato强调了这种方法的可持续性：“通过利用酵母的天然机制，我们生产的肽分子具有生物相容性和可降解性，对健康和环境都很安全，这是一种真正的‘绿色制药’方法。”
团队还阐明了这些肽如何精确地与其靶标结合。参与结构分析的Zhanna Romanyuk表示：“通过X射线晶体学，我们展示了这些肽的优异结合性能，证实了它们的精准性和效力。”
这一新方法为药物研发带来了重大进展，特别是在传统药物难以应对的挑战性靶标上。Ca' Foscari大学副教授兼研究协调员Alessandro Angelini强调：“我们正在推动这项技术的边界，以创造能直接将先进疗法递送到特定细胞的大环肽，这可能会彻底改变治疗方法。它不仅能极大地改善患者健康，还将带来深远的科学和经济效益。”
这项工作是意大利国家复苏与韧性计划（PNRR）的一部分，涉及来自威尼斯Ca' Foscari大学、京都工艺纤维大学（Kyoto Institute of Technology, KIT）、中国科学院、帕多瓦大学（University of Padova）和洛桑联邦理工学院（École Polytechnique Fédérale de Lausanne, EPFL）的多学科团队，其中包括化学、生物物理学、生物化学和计算科学领域的专家。
这项技术的部分成果已被Ca' Foscari大学申请专利，并最近被初创公司Arzanya S.r.l.收购。Angelini总结道：“看到我们的技术获得国际认可让我感到自豪。我希望Arzanya S.r.l.能够为我们才华横溢的年轻研究人员提供机会，让他们可以在意大利追求自己的热情，而不必出国发展。”
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