美國(guó)伊利諾斯州城市大學(xué)的科學(xué)家Tim Garrow與捷克共和國(guó)科學(xué)院的Jiri Jiracek最近已經(jīng)申請(qǐng)了一類新化合物臨時(shí)專利,。這些化合物
在不久的將來可能成為一種新型的抗癌藥,。這些化合物能夠抑制一種叫做三甲銨乙內(nèi)酯-高半胱氨酸-S-轉(zhuǎn)甲基酶(BHMT,betaine-homocysteine-S-methyltransferase)的生物酶,。相關(guān)研究結(jié)果刊登在7月的Journal of Nutrition雜志上,。
BHMT催化一個(gè)將高半胱氨酸轉(zhuǎn)化成甲硫氨酸的反應(yīng)。由于癌細(xì)胞需要高水平的甲硫氨酸,,因此對(duì)這種酶的抑制作用能夠阻礙甲硫氨酸的制作,,因而能實(shí)現(xiàn)選擇性地抑制癌癥生長(zhǎng)的目的。
甲硫氨酸是生物體內(nèi)的一種基本的氨基酸,,它是若干重要生物過程必須的,,其中包括一種特殊的化合物的合成,而癌細(xì)胞對(duì)這種化合物的需求要比其他細(xì)胞多,。當(dāng)研究人員限制患癌癥的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的甲硫氨酸攝入量時(shí),,癌細(xì)胞比其他細(xì)胞受到的影響更為明顯。
BHMT在肝臟中的含量豐富,,但在腎臟中的量較少,。Garrow教授之所以對(duì)這種酶感興趣是因?yàn)檠褐懈甙腚装彼崴降脑黾优c包括血管疾病和血栓在內(nèi)的多種疾病有關(guān),而BHMT能調(diào)節(jié)血漿中的高半胱氨酸量,。此前,,密歇根大學(xué)Martha Ludwig已經(jīng)確定出了BMHT的晶體結(jié)構(gòu),。
這一結(jié)構(gòu)突破使研究人員能夠在三維立體水平上研究這種酶,從而有助于設(shè)計(jì)出它的抑制劑,。他們?cè)O(shè)計(jì)出的這些化合物中的幾種能夠非常高效地抑制這種酶與它的正常底物的結(jié)合,。
當(dāng)將其中一種BHMT抑制劑注射到小鼠腹部,會(huì)導(dǎo)致該動(dòng)物體內(nèi)代謝物濃度的變化并且使高半胱氨酸的水平上升——這意味著這種化學(xué)抑制劑能夠通過腹腔進(jìn)入小鼠的肝臟,,并在肝臟中抑制BHMT催化的反應(yīng),。
Garrow認(rèn)為BHMT抑制劑在與其他藥物聯(lián)合使用時(shí)效果更佳。高半胱氨酸水平的上升是這種化合物的負(fù)面效果,。但是研究人員表示這種藥物的有益方面大于這種危險(xiǎn),。Garrow估計(jì)BHMT抑制劑還可能影響到這種酶的另外一種反應(yīng)底物——三甲銨乙內(nèi)酯。
當(dāng)抑制BHMT時(shí),,同時(shí)也抑制了三甲銨乙內(nèi)酯的利用,。三甲銨乙內(nèi)酯不但為高半胱氨酸提供一個(gè)甲基基團(tuán)來形成甲硫氨酸,而且還是一種調(diào)節(jié)滲透壓的物質(zhì)——幫助調(diào)節(jié)細(xì)胞中的水分含量,。因此,,研究人員推測(cè)BHMT抑制劑還可能用于多尿或異常的水分流失癥狀的治療。(生物通記者楊遙)