无忧生活网麻省理工学院的化学家暗示，他们已开辟出一种合成喜马他丁的新方式，这类自然化合物已显示出作为抗生素的潜力。操纵他们的新合成方式，研究职员不但可以或许出产组织按捺素，还可以或许发生该份子的变体，此中一些还表示出抗菌活性。他们还发现，这类化合物仿佛可以经由过程粉碎细菌的细胞膜来杀死细菌。
该团队在《科学》杂志上颁发了其研究“组织按捺素的全合成”，但愿设计出其他具有更强抗生素活性的份子。
“自然产品组织按捺素具有不平常的同二聚体布局，这提出了庞大的合成挑战。我们陈述了自在易取得的前体中简明地全合成喜马他丁，并连系了终究阶段的二聚化策略，该策略的灵感来自对该化合物生物产生的具体斟酌，”研究职员写道。
“将这类方式与模块化合成相连系，可以便利地取得十多种设计的组织按捺素衍生物，包罗可深切领会其抗生素活性的合成探针。”
“我们此刻想做的是领会其工作道理的份子细节，如许我们便可以设计可以或许更好地撑持该感化机制的布局基序。我们此刻的良多尽力是更多地领会这类份子的物理化学特征和它若何与膜彼此感化，”麻省理工学院化学传授、该研究的资深作者之一MohammadMovassaghi博士说。
麻省理工学院化学传授BradPentelute也是该研究的资深作者。麻省理工学院研究生KyanD'Angelo是该研究的首要作者，研究生CarlySchissel也是该研究的作者。
仿照天然
Himastatin是由一种泥土细菌发生的，于20世纪90年月初次被发现。在动物研究中，发现它具有抗癌活性，但所需剂量有毒副感化。莫瓦萨吉说，这类化合物还表示出潜伏的抗菌活性，但这类潜力还没有获得具体摸索。
喜马他汀是一种复杂的份子，由两个不异的亚基(称为单体)构成，它们毗连在一路构成二聚体。这两个亚基经由过程键毗连在一路，该键将一个单体中的六碳环毗连到另外一个单体中的不异环。
这类碳-碳键对该份子的抗菌活性相当主要。在之前合成组织按捺素的尽力中，研究职员测验考试起首利用两个简单的亚基构成这类键，然后在单体上添加更复杂的化学基团。
麻省理工学院的研究小组采纳了分歧的方式，其灵感来自于发生组织素的细菌中进行这类反映的体例。这些细菌有一种酶，可以在合成的最后一步将两个单体毗连起来，将每一个需要毗连在一路的碳原子改变为高反映性自由基。
为了仿照这一进程，研究职员起首在麻省理工学院化学传授兼该研究的资深作者BradPenteute博士尝试室开辟的快速肽合成手艺的帮忙下，操纵氨基酸构建块构建了复杂的单体。
该研究的首要作者、研究生KyanD'Angelo暗示：“经由过程利用固相肽合成，我们可以快速完成很多合成步调并轻松夹杂搭配构建模块。”“这只是我们与Pentelute尝试室合作很是有帮忙的体例之一。”
然后，研究职员利用Movassaghi尝试室开辟的新二聚策略将两个复杂份子毗连在一路。这类新的二聚感化是基于苯胺的氧化，在每一个份子中构成碳自由基。这些自由基可以反映构成将两个单体毗连在一路的碳-碳键。利用这类方式，除自然存在的组织按捺素二聚体以外，研究职员还可以建立包括分歧类型亚基的二聚体。
“我们对这类类型的二聚化感应兴奋的缘由是它可使布局真正多样化并不是常快速地取得其他潜伏的衍生物，”Movassaghi说。
膜粉碎
研究职员建立的此中一种变体带有荧光标签，他们用它来可视化组织按捺素若何与细菌细胞彼此感化。利用这些荧光探针，研究职员发现药物储蓄积累在细菌细胞膜中。这致使他们猜测它经由过程粉碎细胞膜起感化，这也是最少一种FDA核准的抗生素达托霉素所利用的机制。
研究职员还经由过程互换份子特定部门的分歧原子设计了其他几种组织素变体，并测试了它们对六种细菌菌株的抗菌活性。他们发现此中一些化合物具有很强的活性，但条件是它们包括一种自然存在的单体和一种分歧的单体。
“经由过程将份子的两个完全的一半连系在一路，我们可以制造出仅带有单个荧光标识表记标帜的组织素衍生物。只有利用这个版本，我们才能进行显微镜研究，供给组织素在细菌膜内定位的证据，由于带有两个标签的对称版本不具有准确的活性，”D'Angelo指出。
研究职员此刻打算设计更多的变体，他们但愿这些变体可能具有更有用的抗生素活性。
“我们已肯定了可以衍生的头寸，这些头寸可能会保存或加强勾当。真正令我们兴奋的是，我们经由过程这一设计进程取得的年夜量衍生物保存了其抗菌活性，”Movassaghi诠释道。
