Nature:发现DNA碱基合成新路径

【字体: 时间:2009年04月22日 来源:中国科技网

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  胸腺嘧啶是四种DNA碱基之一,美国科学家在16日出版的《自然》杂志上表示,他们发现了新的胸腺嘧啶的生物合成路径,该化学反应与其他已知的生成DNA碱基的反应的不同之处在于使用了一种独特的酶。该项研究有助于科学家开发出以这种酶为靶标的,具有高度选择性的新型抗生素和抗病毒药物。

  

有助于开发出高选择性新型抗生素 


  本报讯(刘霞)  胸腺嘧啶是四种DNA碱基之一,美国科学家在16日出版的《自然》杂志上表示,他们发现了新的胸腺嘧啶的生物合成路径,该化学反应与其他已知的生成DNA碱基的反应的不同之处在于使用了一种独特的酶。该项研究有助于科学家开发出以这种酶为靶标的,具有高度选择性的新型抗生素和抗病毒药物。

  美国爱荷华大学化学系教授阿姆龙·科恩领导的研究团队称,这个化学反应使用了黄素依赖胸苷酸合成酶(FDTS),该酶主要在细菌和病毒(包括几个人类的病原体和生物战剂)体内出现,科学家们将来可据此研发新的抗细菌药物和抗病毒药物。

  此前,人们一直认为,在生成胸腺嘧啶的化学反应中,胸苷酸合成酶(TS)是主要的酶,TS出现在包括人类在内的大多数多细胞生命形式中。

  新的化学反应和传统的化学反应都通过添加一个甲基群——1个碳原子同3个氢原子结合产生脱氧尿苷磷酸(dUMP)的雏形分子,随后产生胸腺嘧啶。

  两个反应都完成了产生胸腺嘧啶的关键步骤,但是,因为它们分别被胸苷酸合成酶和黄素依赖胸苷酸合成酶所催化,产生的脱氧胸苷酸的结构并不相同。

  科恩指出,该研究表明,某些有机物通过这个新机制制造了胸腺嘧啶,这个新机制也不同于人类合成胸腺嘧啶的方式,利用该生物合成路径产生的药物攻击病原体,不太可能影响人类的胸腺嘧啶,副作用应该很小甚至可能根本没有副作用。

  这两个化学反应机制都被用于产生DNA碱基胸腺嘧啶,人类DNA与细菌和病毒的DNA在结构上很不相同,用来催化化学反应的酶也不同。

  该发现可能有助于抗体和抗病毒药物的研究,研究人员通过有选择性地抑制FDTS酶的活动,就可能打败导致炭疽、肺结核、肉毒中毒、梅毒、肺炎、莱姆病和其他疾病的病原体,同时这种方法对人类DNA的合成干扰却较少。

  

 
 

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