镜像分子可能导致更好的药物

现有药物的镜像版本由于能够避免被胃和血液中的酶分解而能够在体内持续更长的时间。对于患者而言，这意味着较少的药物注射频率，并且有可能以药丸形式提供更多的药物。

但是，设计这些药物非常棘手。

现在，由多伦多大学Donnelly细胞与生物分子研究中心计算机科学和分子遗传学教授Philip Kim领导的一组研究人员已经开发出一种新技术，用于制造镜像肽，该肽结合并激活受体上的受体。细胞表面。他们创建了重磅炸弹药物糖原样肽1(GLP1)和甲状旁腺激素(PTH)的镜像版本。GLP1被广泛用于治疗糖尿病，PTH是甲状旁腺功能低下的一种治疗方法，甲状旁腺功能低下是人体产生的PTH过少并影响肌肉功能和骨质疏松的一种疾病。两种镜像对应物对细胞的作用都比现有药物更长。

研究结果在1月29日的《美国国家科学院院刊》在线早期版本中进行了描述。

金说：“镜像肽不会被胃或血流中的酶识别和降解，因此具有长效作用。”他说，另一个优势是镜像肽也被免疫系统所忽视，这常常将天然肽误认为是外来入侵者，从而限制了药物的功效。

肽由称为氨基酸的分子制成。由于尚未完全理解并可以追溯到生命起源的原因，自然界中几乎所有氨基酸都以一种几何形式存在。它们的原子排列成使得整个氨基酸分子看起来都是左手的，简称为“ L”。结果，天然肽也是左撇子。由于微生物，植物和动物产生的肽可能有害，因此人体已经开发出净化它们的有效方法。

但是，如果您通过对肽进行镜像来逆转其几何方向，它仍然可以结合正确的受体，而不会被忽视，穿过了人体的防御机制。镜像肽可以在实验室中由合成的右手氨基酸制成，也称为“ D”

金说，与可以很容易地转化为D形式的直链L肽不同，大多数具有生物活性的肽都被扭曲成螺旋状，到目前为止，还没有很好的方法来大规模设计它们的镜像对应物。

使用纯粹的计算方法，Kim的团队能够清除此障碍。他们从最大的公共数据库开始，其中包含300万个螺旋肽的结构信息。然后，他们创建了一种算法，将这些肽转化为D对应物。最后，研究小组在这个新的镜像肽虚拟库中寻找了最匹配GLP1和PTH的那些。

一旦找到匹配项，研究人员就合成了D肽，并测试了它们激活细胞表面受体的能力。他们发现D-GLP1和D-PTH都引起了与天然类似物的细胞反应，但作用时间更长。

“我们现在正在研究是否可以口服D-PTH，因为它可以避免胃部破裂”，Kim说。“对于经常服用的药物，这是非常感兴趣的，因为服用药丸要比注射药容易得多。这可能导致更多的肽类药物被服用为药丸。”

目前，服用GLP1的患者必须每天注射这些药物，而GLP1是由美国医学部丹尼尔·德鲁克教授在宾夕法尼亚大学发现的。

Kim正在与美国T专利局合作，以保护他的技术，同时他探索与制药业合作将研究商业化的机会。他还正在开发可对抗登革热和寨卡病毒的肽的镜像版本，以使其在血液中更持久。

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