《自然催化》设计了一种新的酶来生产合成遗传物质

在最近发表在《自然催化》杂志上的一篇论文中，由加州大学欧文分校领导的一个研究小组描述了他们如何设计出一种高效的新酶，这种酶可以产生一种合成的遗传物质，称为蔗糖核酸。人工合成比DNA更稳定的TNA链的能力，推动了潜在的更强大、更精确的治疗方案的发现，以治疗癌症、自身免疫性疾病、代谢和传染病。

　　

由加州大学尔湾分校领导的一个研究小组设计了一种高效的新酶，可以产生一种合成的遗传物质，称为蔗糖核酸。人工合成比DNA更稳定的TNA链的能力，推动了潜在的更强大、更精确的治疗方案的发现，以治疗癌症、自身免疫性疾病、代谢和传染病。

最近发表在《自然催化》(Nature Catalysis)杂志上的一篇论文描述了该团队如何创造出一种名为10-92的酶，这种酶能够实现忠实而快速的TNA合成，克服了以前酶设计策略中的关键挑战。10-92 TNA聚合酶越来越接近天然DNA合成能力，促进了未来TNA药物的开发。

DNA聚合酶是通过准确有效地复制DNA来复制生物体基因组的酶。它们在生物技术和医疗保健中发挥着至关重要的作用，正如在抗击COVID-19的斗争中所看到的那样，它们对病原体检测和最终使用mRNA疫苗进行治疗至关重要。

“这一成就代表了合成生物学进化的一个重要里程碑，通过显著缩小天然酶系统和人工酶系统之间的性能差距，为新的治疗应用开辟了令人兴奋的可能性，”通讯作者、加州大学欧文分校制药科学教授约翰·查普特说。“与DNA不同，TNA的生物稳定性使其可以用于更广泛的治疗，而新的10-92 TNA聚合酶将使我们能够实现这一目标。”

该团队使用一种称为同源重组的技术生产了10-92 TNA聚合酶，该技术将来自相关古细菌物种的聚合酶片段重新排列。通过重复的进化循环，研究人员发现了活性不断增加的聚合酶变体，最终产生了一种在天然酶范围内的变体。

“未来的药物可能与我们今天使用的药物大不相同，”查普特说。“TNA对酶和化学降解的弹性使其成为开发新疗法的理想候选者，例如治疗适体，这是一种有前途的药物类别，可以高特异性地与目标分子结合。促进新方法发现的工程酶可以解决抗体的局限性，例如改善组织渗透，并可能对人类健康产生更大的积极影响。”