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閻海教授發(fā)現(xiàn)更方便實用的尼龍必要分子
更新時間:2012-10-16   點擊次數(shù):1618次

來自杜克大學癌癥研究所的研究人員在癌癥治療研究過程中,居然偶然的發(fā)現(xiàn)了一種更便宜,更方便的生產(chǎn)尼龍的必要分子。這一研究成果公布在Nature Chemical Biology雜志上,提出了一個有趣的概念,即癌癥腫瘤中的一些遺傳和化學變化可能具有實際有益的用途。

文章的通訊作者是華裔科學家閻海(Hai Yan)博士,閻海博士早年畢業(yè)于北京大學醫(yī)學部,獲得美國哥倫比亞大學博士學位,曾在約翰霍普金斯大學進行博士后研究,目前任杜克大學病理學教授。

文章的*作者是副教授Zachary J. Reitman博士,他表示,“我們的實驗室研究引發(fā)健康組織惡化,發(fā)展成腫瘤的基因變化,這項研究的目的是了解腫瘤的發(fā)展過程,用以設計更好的治療方法”,“結(jié)果發(fā)現(xiàn)在這個過程中我們了解的一些信息,能用于更好的生產(chǎn)尼龍。”

尼龍是一個無處不在的合成纖維材料,能用于地毯,室內(nèi)裝飾,汽車配件,服裝及其他產(chǎn)品。其生產(chǎn)的一個關鍵組成成分是己二酸——這是世界上應用zui廣泛的化學物質(zhì)之一。目前己二酸來自礦物燃料,這個精煉過程中釋放的污染物是導致氣候變暖的主要因素之一。

Reitman說,其研究組基于癌癥研究技術和生化工程之間的相似性,深入分析了己二酸的問題。這兩個研究領域都需要酶幫助小型化合物的轉(zhuǎn)換。酶在健康組織和腫瘤組織中都扮演著重要角色,并且還可用于有機物轉(zhuǎn)換成合成材料,如己二酸。

目前zui有前途的己二酸環(huán)保型生產(chǎn)方法之一就是通過一系列的酶,組成流水線,將便宜的糖轉(zhuǎn)換成己二酸。然而這系列酶中的一個關鍵酶,稱為2-羥基已二酸脫氫酶(hydroxyadipate dehydrogenase),還未生產(chǎn)國,讓流水線缺失了一環(huán)。

這一環(huán)在癌癥研究中。

在2008年和2009年,杜克大學的閻海博士研究組在膠質(zhì)母細胞瘤及其他腦腫瘤中,發(fā)現(xiàn)了一種遺傳突變,這種突變能改變異檸檬酸脫氫酶的功能。

Reitman等人預感癌癥中出現(xiàn)的這個基因突變,也許能啟動一種在酵母和細菌中發(fā)現(xiàn)的酶相似功能變化,這種酶就是高異檸檬酸脫氫酶(homoisocitrate dehydrogenase),而高異檸檬酸脫氫酶則能補上這一環(huán),用于己二酸環(huán)保生產(chǎn)。

“令人興奮的是,癌癥基因組測序可以幫助我們發(fā)現(xiàn)更多酶的新活性,”Reitman說,“即使只在少數(shù)患者身上發(fā)生的遺傳變化,也可以用來解釋之前未知的酶的新功能。”

閻海教授表示,這項研究證明了對醫(yī)學研究的資助也許也能廣泛應用到其它重大方面上去。

“這項研究中,癌癥研究人員跳出原有框架,發(fā)現(xiàn)了一種新酶,并創(chuàng)建用于尼龍生產(chǎn)的前體,”閻教授說,“令人激動的不僅是這項發(fā)現(xiàn),而且它也重新肯定了科學研究的意義,鼓勵年輕人追求科學

結(jié)果證明他們是正確的。癌癥中觀察到的功能突變可以用于其它密切關聯(lián)的酶,用于有利的實際操作,在這里就是幫助從廉價糖生成己二酸流程中補齊缺失的一環(huán)。下一步將是擴大己二酸生產(chǎn),值得期待。

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