Под руководством профессора Джеффри Боде из Института трансформирующих биомолекул Университета Нагоя в Японии исследовательская группа теперь применяет свою стратегию «синтетического брожения» для создания молекулярных наборов, которые можно просто и безопасно использовать для открытия новых антибиотиков.Микроорганизмы могут синтезировать смеси сложных органических молекул, таких как антибиотики, из простых органических строительных блоков путем ферментации. Вдохновленные этим подходом, профессор Боде и его коллеги обнаружили, что они могут создавать большие смеси биологически активных соединений из нескольких химических ингредиентов всего за несколько часов, а не за месяцы, на которые обычно ушли бы обученные химики. Для этого команда применила мощную реакцию образования связей, называемую лигированием KAHA (альфакетокислота-гидроксиламин), которая обеспечивает быстрое образование «амидных» химических связей, обнаруженных в пептидах и белках.
Лигирование KAHA использует особые типы органических молекул для образования новых связей без обычной потребности в токсичных химических реагентах.Используя синтетическую ферментацию, исследователи показали, что около 6000 новых пептидов можно получить всего из 23 строительных блоков.
Более того, они продемонстрировали практичность этого подхода, выявив новую молекулу, которая блокирует ключевой фермент, используемый вирусом гепатита С.«Наша мечта — создать метод« сделай сам », который может быть применен кем угодно и где угодно для создания и оценки миллионов органических молекул без использования опасных реагентов», — говорит профессор Боде. «Например, мы предполагаем, что синтетическая ферментация может быть использована фермерами для создания и идентификации новых антибактериальных или противогрибковых молекул для лечения болезней растений». Комбинируя несколько молекул различными способами, фермер может найти новую комбинацию, которая лечит инфекции растений.
Он добавляет, что следующим шагом будет определение наиболее эффективного способа проверки тысяч или даже миллионов химических соединений, которые могут быть получены с помощью синтетической ферментации.