加利福尼亞州拉霍拉市-在一項(xiàng)對未來藥物發(fā)現(xiàn)有影響的研究中，斯克里普斯研究公司的科學(xué)家表明，他們能夠?qū)⒑唵蔚幕瘜W(xué)藥品轉(zhuǎn)變?yōu)楠?dú)特的3D結(jié)構(gòu)，類似于自然界發(fā)現(xiàn)的3D結(jié)構(gòu)-具有藥物所需特性的結(jié)構(gòu)。

在此過程中，他們發(fā)現(xiàn)了導(dǎo)致炎癥性疾病的潛在藥物，目前正在進(jìn)一步研究中。該研究發(fā)表在《自然化學(xué)》上。

“我們能夠從扁平分子開始，并使用單一化學(xué)操作即可創(chuàng)建更復(fù)雜的形狀，例如藥用植物或海洋生物的代謝產(chǎn)物所期望的形狀，” Scripps Research化學(xué)教授兼高級研究員Ryan Shenvi說道。該研究的作者。“本質(zhì)上，我們找到了一種方法來彌合合成空間與天然產(chǎn)物之間的鴻溝，開辟了一個全新的領(lǐng)域來探索潛在的藥物。”

大自然的優(yōu)勢

在藥物開發(fā)領(lǐng)域，人們認(rèn)為，自然生成的化合物相對于由簡單的化學(xué)原料制成的合成分子具有某些優(yōu)勢。它的大部分與形狀有關(guān)：所謂的“天然產(chǎn)物”往往具有復(fù)雜的球形3-D結(jié)構(gòu)，可以更精確地與體內(nèi)分子結(jié)合，從而提供有利的藥物屬性，例如減少副作用。

另一方面，在藥物開發(fā)的早期階段中使用的合成分子通常是扁平的簡單結(jié)構(gòu)，更可能與體內(nèi)其他分子發(fā)生廣泛的相互作用。但是，由于它們很容易創(chuàng)建，因此可以更廣泛地用于實(shí)驗(yàn)。當(dāng)科學(xué)家們正在尋找一種治療特定疾病的新藥時，他們通常會轉(zhuǎn)向數(shù)百萬個合成分子的文庫，以期在大海撈針中找到針頭。

Shenvi說：“但是更大的干草堆并不一定意味著您會發(fā)現(xiàn)更多的針頭。”“通常意味著更多的干草。”

逃離平地

因此，Shenvi和他的Scripps研究實(shí)驗(yàn)室一直致力于創(chuàng)建新工具來“逃離平地”，或者比主導(dǎo)傳統(tǒng)藥物篩選庫的平分子更好地構(gòu)建候選藥物?！蹲匀换瘜W(xué)》中描述的方法依賴于申維小組在2015年偶然發(fā)現(xiàn)的令人驚訝的化學(xué)反應(yīng)。

申維實(shí)驗(yàn)室的博士前研究員本杰明·霍夫曼(Benjamin Huffman)說：“沒人能預(yù)料到這種反應(yīng)會奏效。”“我們甚至嘗試了目前正在推廣的基于人工智能的預(yù)測技術(shù)。”

但是由于該實(shí)驗(yàn)相對較快，霍夫曼和申維決定無論如何都要嘗試，在稱為丁烯酸的簡單化學(xué)化合物上進(jìn)行測試，該化合物是玉米油精煉行業(yè)的副產(chǎn)品。令他們驚訝的是，這些化合物幾乎是瞬間結(jié)合在一起的，它們的電子云結(jié)合在一起形成了一個意想不到的復(fù)雜性的新分子。反應(yīng)的驚人速度激起了他們的興趣，并暗示了一種不尋常的推動力，可能被證明是普遍的。

申維說：“我們的下一步是確定該反應(yīng)是否可以與其他具有不同性質(zhì)的分子一起起作用。”“因此，我們收集了這些不尋常結(jié)構(gòu)的一小部分。”

變形速度轉(zhuǎn)換

最初的實(shí)驗(yàn)表明，該反應(yīng)對許多不同類型的平面合成分子具有相同的作用，將它們轉(zhuǎn)變?yōu)樗璧?-D形狀，看起來像是活細(xì)胞可以產(chǎn)生的形狀。

然后，研究的主要部分試圖追溯了解反應(yīng)是如何發(fā)生的，這需要與加利福尼亞大學(xué)洛杉磯分校的Kendall Houk博士和Houk的博士后研究員Shuming Chen博士合作。實(shí)驗(yàn)室。挑戰(zhàn)之一是反應(yīng)的速度。它發(fā)生的速度非常之快，使常用的測量工具變得無用。