數(shù)年來,,研究人員一直都想弄清楚生物體如何制造出自己的藥物,例如抗真菌劑,。研究人員已經(jīng)知道一種特殊的酶能夠引誘“頑固”的化學(xué)物質(zhì)產(chǎn)生一種叫做鹵化天然產(chǎn)物的藥物大家族,。但是,這個(gè)過程到底是如何實(shí)現(xiàn)的卻還是個(gè)問號(hào),。
化學(xué)家希望能夠獲得這種酶的能力,,以實(shí)現(xiàn)有效地再生或輕微再加工這些產(chǎn)物,這些產(chǎn)物包括抗生素,、抗腫瘤劑和殺真菌劑,。
如果酶是一桿開啟反應(yīng)的槍,那么研究人員想知道扣動(dòng)扳機(jī)的方法?,F(xiàn)在,,麻省理工的Catherine L. Drennan的結(jié)晶學(xué)技術(shù)讓這個(gè)酶的這種強(qiáng)大力量大白于天下。現(xiàn)在,,研究人員獲得了這種酶的結(jié)構(gòu)并確定出了它如何工作,。但這還不是研究人員的最終目標(biāo)。
2005年3月16日的Nature雜志上,,來自哈佛醫(yī)學(xué)院的Christopher T. Walsh和Drennnan等人分析了假單胞桿菌用于制造抗真菌劑syringomycin的SyrB2酶,。他們發(fā)現(xiàn)這種酶再蛋白質(zhì)的活性位點(diǎn)上具有一個(gè)鐵原子。
在新的研究中,,Drennan和她的學(xué)術(shù)結(jié)晶了SyrB2,,然后利用X射線結(jié)晶學(xué)方法確定出這種蛋白質(zhì)的物理結(jié)構(gòu)。通常,,含鐵的酶都有三個(gè)氨基酸將鐵原子固定在活性位點(diǎn)上,。但是在這種酶中,其中一個(gè)典型的氨基酸被更短小的氨基酸所取代,。
這種較小的替代著在活性位點(diǎn)為鹵化反應(yīng)留下了更多的空間,。在鐵與氯結(jié)合后,這種蛋白就關(guān)閉活性位點(diǎn),,從而有效扣下了這桿槍的扳機(jī),。
讓研究人員非常詫異的是讓這種酶能夠具有催化鹵化反應(yīng)能力的竟是一個(gè)如此微妙的小結(jié)構(gòu)變化,即只是因?yàn)榛钚晕稽c(diǎn)中的一個(gè)較小的氨基酸變化,。這些發(fā)現(xiàn)為其他酶賦予制造有價(jià)值的鹵化天然產(chǎn)物的能力提供了重要的信息,。