Nat Cell Bio：“镜像”合成生物学技术提高抗体分子的治疗效果

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来源：本站原创 2019-03-15 14:05
7 U4 J7 _0 W7 |- I2019年3月15日 讯 /生物谷BIOON/ --来自德国癌症研究中心（DKFZ）的科学家成功地以镜像形式重建了生物分子。研究人员的目标是创建一个镜像人工蛋白质合成系统。他们的目标是生产镜像治疗蛋白，如抗体，这些蛋白质可以防止体内生物分解，并且不会引起任何免疫反应。- O5 j8 v. L: s$ n$ D' _, Q: w: C

0 I6 A; g' Z6 i. T1 E几乎所有生物分子都存在两种不同的空间结构，它们彼此相关，如图像和镜像。这些分子称为对映体。就像一个人的右手和左手一样，它们不能相互叠加。根据分子旋转通过偏振光的方向，它们被称为D-对映体（右侧）或L-对映体（左侧）。虽然在自然界中发现的几乎所有蛋白质都是由L-氨基酸组成，但DNA和RNA是由D-分子构建的。
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来自海德堡德国癌症研究中心（DKFZ）的科学家正致力于以镜像形式合成生物分子。未来，他们打算构建不仅仅是单一的分子：“我们的长期目标是以镜像形式创建简单的人工生物系统，与自然界中的那些相对应，但不与环境相互作用，”项目负责人Jörg说。 ) f8 i9 n# V8 L; L

" u' [4 k6 ?5 J2 q7 V" O" ]在他们目前的工作中，由Hoheisel领导的科学家已经能够从D-氨基酸生成DNA连接酶的镜像版本。连接酶将DNA片段连接在一起。镜像连接酶可以从同样的镜像DNA片段组成完整的镜像基因。更多的DNA复制DNA并将其转录成RNA也已经可以获得。 “这就是我们现在所做的，”Hoheisel报道。 “接下来，我们需要一个能够完成细胞内核糖体功能的镜像结构。”+ M. q: k9 e/ K: N) `# y

3 ]' V3 R/ P& r6 S) y" S: X核糖体是细胞中的大分子复合物，其负责将RNA链翻译成氨基酸链，从而产生蛋白质。 “一旦我们生成了镜像核糖体，我们就会编制一个简单的系统，使我们能够很容易地生产任何类型的蛋白质，”Hoheisel说。 “人工系统将独立于自然界，但在所有生物物理和化学特征方面都是相同的，并最终可能导致细胞的原型，镜像复制。”' h& G, S! [, `. l3 h+ s: f$ D
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虽然这仍然是更遥远的未来的愿景，但基础方法可能已经在不久的将来用于治疗目的，例如合成镜像抗体。今天，这些治疗性免疫蛋白是合成产生的并且用作治疗许多疾病（包括癌症）的药物。然而，患者的免疫系统可能产生针对治疗性抗体的身体抗体。 “对于身体来说，他们最终是外国入侵者，必须像病原体一样进行战斗，”Hoheisel解释说。 “由镜像D-氨基酸代替天然L-氨基酸组成的抗体药物可能不会引起任何免疫反应，因为免疫系统不识别D-分子。”
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此外，镜像抗体可以在较长时间内具有治疗活性，因为它们在体内生物学上会非常缓慢地分解。它们也可以方便地作为药丸服用，因为体内的消化酶不会影响它们。（生物谷Bioon.com）
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3 |5 v3 V+ z- y1 D0 [# c. j资讯出处：From mirror-image biology to enhanced therapeutic proteins% D4 O- w% m2 b7 z
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原始出处：Joachim Weidmann, Martina Schnölzer, Philip E. Dawson, Jörg D. Hoheisel. Copying Life: Synthesis of an Enzymatically Active Mirror-Image DNA-Ligase Made of D-Amino Acids. Cell Chemical Biology, 2019; DOI: 10.1016/j.chembiol.2019.02.008
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