癌症研究意外发现制造尼龙的新方法(图)
【看中国2013年07月16日讯】在他们追寻癌症治疗的过程中,杜克(Duke)癌症研究所的研究者有了意料之外的发现:一种分子,对于制造更廉价且“更绿”的尼龙(nylon)来说不可或缺。
这项发现,刊载在去年的《Nature Chemical Biology》期刊上,源自于一个有趣的概念:癌症肿瘤的某些遗传与化学变化,也许能受到控制,用在有益的用途上。
“在我们的实验室中,我们研究导致健康组织变坏并长成肿瘤的遗传变化。这项研究的目标是理解肿瘤如何发展以便设计更好的治疗方法,”杜克的研究员,也是本论文第一作者的Zachary J. Reitman Ph.D. 表示,“结果,我们在该过程中所学到的一点点资讯,反倒为更好的尼龙制造方法铺路。”
癌症研究意外发现制造尼龙的新方法(网络图片)
尼龙是一种无所不在的材料,用于地毯、内装(upholstery)、汽车零件、服饰以及其他产品。其制造中的一种关键成份是己二酸(adipic acid,AA)-世上使用最广泛的化学物质。目前,己二酸产自石化燃料,但精炼过程中所释出的污染物是全球暖化的一大元凶。
Reitman 表示,他与同僚基于癌症研究技术与生化工程之间的相似处,深入研究已二酸问题。二种领域皆依赖能将某种小型化学物质转换成另一种的分子-酵素。酵素在健康组织与癌症中都扮演主要的角色,不过它们也被用来将有机物质转换成合成材料,例如己二酸。
今日所研究的、对环境友善的己二酸生产,最有希望的方法之一是利用一系列酵素构成一条组装线,将便宜的糖转换成己二酸。然而,在此系列中,有种关键酵素,称为 2-羟基脂酸脱氢酶(2-hydroxyadipate dehydrogenase),却未曾被制造过,使组装线留下缺失环节。
这正是此癌症研究着力之处。在 2008 与 2009 年间,杜克的研究者(包括 Hai Yan, M.D., PhD.)在胶质母细胞瘤与其它脑瘤中确认某种遗传变异,那改变“异柠檬酸脱氢酶(isocitrate dehydrogenase)”这种酵素的功能。
Reitman 等人有种直觉,在癌症中所看见的基因突变,也许能在某些存在酵母细菌中的酵素(homoisocitrate dehydrogenase,高异柠檬酸脱氢酶),触发类似的功能性变化,将会创造出难以捉摸的、生产“绿色”己二酸所需的 2-hydroxyadipate dehydrogenase。
他们对了!在癌症中所观察到的功能性突变能应用到其他密切相关的酵素上,创造出有益的结果-在此例中,这个缺失环节将可从便宜的糖制造己二酸。
下个阶段将会是放大整个己二酸制造过程,那是值得投入的事业。
“令人振奋的是,癌症基因组的定序能帮助我们发现新酵素活性”。Reitman 说,“即使是只发生在几位病患身上的基因变异,都能够揭露以前不明确的、有用的新酵素功能。”
Yan(病理系教授与本研究资深作者)表示,这项研究证明,某种医学研究的投资如何能被广泛地应用,解决今日其他重要的问题。
“这是跳脱癌症研究框架思考,以制造某种新酵素,并为尼龙制造创造出某种前驱物的结果,”Yan 说。“这项发现不仅令人振奋,并再次肯定这项使命(commitment):我们应当投身科学并鼓励年轻人深入研究科学。”
来源:泛科学网
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