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华人女科学家:新实验方法助药物研发
【字体： 大 中 小 】 时间：2006年08月01日 来源：生物通
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生物通综合：来自著名的约翰霍普金斯研究院基础生物医药科学院药理与分子生物学系的博士Jin Zhang和她的同事通过了一种新的工具方法和工具发现了一种与心脏病和类似疾病相关的特异性酶，这将有助于开发此类药物，这一研究成果公布在7月21日the journal ACS Chemical Biology杂志上。
目前大部分药物试验设计都是通过检测药物对分离出的酶的化学作用，然后进一步检查是否药物能进入细胞内部发挥作用来估算其对细胞的毒性大小。
Jin Zhang表示，“活细胞对于我们的机体功能十分重要，因为只有在细胞具有活性的情况下当一种化学成分被使用时，在一定细胞环境中、在一定时间内才可以知道细胞发生了哪些变化，并且这些变化是如何发生的。”
在活细胞里检测化学药物对酶的作用可以为我们提供机会，来寻找其他可能的药物。例如研究人员使用活细胞观察化学药物在细胞哪个部位发挥作用，然后就可以针对该特异作用部位设计新的更有效的药物。同样流线型的“同一时间一对一”（one-at-a-time approach）的方法也让科学家们有机会同时研究和排除或采用许多可能有效的药物。
Zhang的研究小组设计了一个生物传感器和简单的检测程序，用来观察活细胞里一种特殊的酶—PKA的作用是否象开关一样。他们试图努力理解和干预这种酶，因为如果此酶在错误的时间或错误的地点被激活，将导致细胞功能失调，最终引起心脏疾病。
研究人员设计了一个蛋白质生物传感器以监测附近的酶是否被激活。该传感器由水母身上分离得到的蛋白质构成。当PKA失活时，传感器显示蓝色。而当PKA被激活并接近传感器时，PKA自己将改变传感器的形状，而使其显示绿色。
研究人员通过操作传感器并直接控制其到细胞的特定场所，这让他们能观察到细胞里激活的酶的位置。因此该PKA传感器不仅表明酶是否被激活，还能指出PKA在哪里被激活或失活。
“细胞里的蛋白质并不是分布均匀的。”Zhang说，“但它们有聚集到一起的倾向，我们如今可以观察到各种不同的聚集现象。”研究人员把该传感器放入实验室里哺乳动物的细胞里，并同时检测160种化学药物的效果，以及通过寻找绿色或蓝色的细胞观察到任一药物是否可以启动PKA酶。
在检测的160种药物中，有三种可以启动酶，而有两种能让细胞的酶失活。
研究的160种药物来自约翰霍普金斯临床药物图书馆，该馆含药量达3,300种，其中大部分已经获得美国食品和药物管理局的生产许可，另一些也在其他国家的管理机构获得认证或是一些其他临床相关药物。
“如果能发现已知药物新的活性，这将给我们研究该药物带来新的思路。”Zhang说。他期望在此研究中检测余下的一些干预酶的药物。寻找一种能干预此酶的药物将给心脏疾病、糖尿病、记忆障碍及某些癌症带来新的治疗措施。”
Zhan表示该传感器的“高生产能力”将广泛运用于检测各种化学药物是否有能力干预同PKA相关的其他酶。PKA是蛋白激酶家族的一员，它们广泛参与多种疾病，并成为药物靶向治疗的目标。
附：
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（生物通：万纹）
