Одной из самых больших проблем в современной медицине является разработка лекарств, которые являются высокоэффективными в отношении определенной мишени, но с минимальной токсичностью и побочными эффектами для органов пациента. Такие свойства напрямую связаны с трехмерной структурой молекулы лекарственного средства. В идеале, лекарство должно иметь форму, которая идеально дополняет мишень, вызывающую заболевание, чтобы оно связывало его с высокой специфичностью.
Ученые разработали синтетическую аминокислоту, которая может влиять на трехмерную структуру биологически активных пептидов и повышать их эффективность. Многие из лекарств, которые мы используем сегодня, в основном представляют собой природные пептиды и белки, которые состоят из аминокислот, присутствующих во всех живых организмах. Несмотря на огромное разнообразие пептидов и белков, существует всего двадцать природных аминокислот, каждая из которых имеет различную структуру и химические свойства. При связывании в последовательности аминокислоты создают пептиды и белки с различными трехмерными структурами и, следовательно, с различными биологическими функциями.
До недавнего времени подавляющее большинство лекарств на основе аминокислот были разновидностями, встречающимися в природе: гормоны, такие как инсулин, антибиотики, такие как ванкомицин, иммунодепрессанты, такие как циклоспорин и др. В связи с вышесказнным, представляет интерес разработка синтетических аминокислот, уникальная структура которых может значительно повысить эффективность терапевтических пептидов и белков. Например, синтезирована аминокислота , которая имеет очень сходную структуру с природной аминокислотой, называемой цистеином. Цистеин является уникальным среди двадцати природных аминокислот, потому что он содержит группу серы. Это позволяет ему образовывать мостик с другим цистеином и, таким образом, влиять на общую трехмерную структуру - и функцию - пептида или белка.
Исследователи, заменив одну группу серы цистеина ветвью, содержащей две группы серы, разработали пять цистеиноподобных аминокислот, каждая из которых имеет одно важное изменение : образовывать два моста вместо одного. После синтеза пяти новых аминокислот исследователи интегрировали их в структуру двух биоактивных пептидов, один из которых ингибирует фермент, участвующий в раке, а другой блокирует рецептор, обнаруженный в нейронах. Лучший ингибитор рецептора нейрона был улучшен в 8 раз, а лучший ингибитор протеазы обладал даже в 40 раз большей активностью.
Бициклические пептиды сформировались в новый класс терапевтических пептидов, которые можно использовать для воздействия на мишени заболевания, когда обычные маленькие молекулы или большие антитела не могут ее достичь.
Добавить комментарий