计算和实验技术揭示“加密”肽古代人类蛋白质组与潜在的抗生素药物

尼安德特人的蛋白质可能是一个新来源丰富的药物分子。这个发现来自研究人员开创了一种称为“分子反灭绝”的技术通过分析古人类的蛋白质组。工作已经发现了一系列与抗生素活性肽。

从过去的分子[可能]可能提供解决今天的问题,”说塞萨尔de la葡萄酒宾夕法尼亚大学的我们,谁领导了这一项目。就像《侏罗纪公园》,但我们只是恢复小分子,”他补充道。但与试图带回全部灭绝生物像迈克尔·克莱顿的虚构的恐龙主题公园,de la一起和他的同事注意到,恢复单个生物分子的策略带来更少的道德问题和可能带来重要的技术优势。

De la项目的团队曾开发了一个算法来挖掘人类蛋白质组寻找“加密”肽——从更大的蛋白质片段分离。虽然我们仍然忽略加密的基本生物功能肽,有可能他们在免疫系统中发挥关键作用,”他说。我们也发现了一些多肽抗生素属性血浆蛋白质和其他地区的人类蛋白质组(现代)。”

受这些发现,de la项目的团队决定深入研究人类的蛋白质组的近亲:尼安德特人和丹尼索瓦人。尽管序列资源的稀缺性——数据可用性依赖的线粒体DNA的保存完好的样品——研究人员能够识别69有前途的肽,其中6显示抗生素活动针对不同病原体在小鼠模型。

jean - louis Reymond药物发现专家伯尔尼大学的瑞士,指出潜在的抗生素并不特别有效。然而,他把工作描述为“优秀的生物学”和说,体内的证据活动和适度的毒性是“原则上一个有前途的结果”。

另一个有趣的方面是,活性肽已知抗菌肽的序列中有很大不同,Reymond说。古代肽有更高的极地,酸性,芳香族氨基酸,低水平的基本的残留物。

[这些]不寻常的氨基酸分布可以反映不同的选择性(进化)压力,采取了这些蛋白质在过去,“说Laureano Carpio药物发现公司ProtoQSAR研究员,在瓦伦西亚,西班牙。

图形抽象

来源:©2023爱思唯尔公司

机器学习工具帮助识别陈旧的肽,可以有益的药用价值

然而,Carpio指出,这种观察可以倾斜的小样本大小。”也有可能在这项研究并不代表标识的肽全方位的肽存在于灭绝的生物,”他说。在未来,确定额外的肽可以允许我们研究这些分子的进化。”

根据De la葡萄酒,de-extinct肽似乎优先目标的内在膜革兰氏阴性细菌。这与现代加密肽往往目标外膜的结构块许多抗生素,包括青霉素。De la一起将这个观察描述为“几乎轶事”,但他相信的进一步研究可以证实这一理论,这将有助于对传统药物耐药微生物的设计。“结果很有希望,”他补充道。的de-extinct肽执行特别好对小鼠皮肤感染,与多粘菌素与最先进的解决方案。”

考虑到当前危机的抗生素耐药性,找到有效的新药物是一个非常重要的研究领域。当然,反灭绝的肽和其他生物分子提供了一个有趣的途径发现新的抗生素,“杜丽莎说。“这项研究探索标志着一个重要的起点。”