Kendall Cooper, Florida Dövlət Universiteti tərəfindən

Lisa Lock tərəfindən redaktə edilib , Robert Egan tərəfindən nəzərdən keçirilib

 Redaktorların qeydləri

 GIST

Tercih edilən mənbə kimi əlavə edin

Sakit okeanda yaşayan dəniz süngəri olan Acanthostrongylophora ingens. Müəllif: Rob van Soest/Dəniz Növlərinin Dünya Reyestri

Florida Dövlət Universitetinin kimyaçıları Sakit Okean dəniz süngərində tapılan bakteriyalardan əldə edilən yeni molekulları sintez ediblər ki, bu da dərmanların, xüsusən də nadir xərçəng formalarının inkişafı üçün gələcəyin inkişafında bir irəliləyişdir.

FSU-nun Kimya və Biokimya kafedrasının dördüncü kurs doktorantura tələbəsi və tədqiqatın aparıcı müəllifi Zakari Firestoun bildirib ki, “Təsdiqlənmiş dərmanların təxminən 50%-i ya təbii məhsullar, ya da təbii məhsulların törəmələridir. Bu molekullara sintetik giriş vacibdir, çünki bu, bioloji sınaqlar üçün daha asan tədarükə, eləcə də yeni törəmələrin hazırlanmasına imkan verir.”

Tədqiqat qrupu iki yeni dəniz təbii məhsulunu – tetradehidrohalisiklamin B və epi-tetradehidrohalisiklamin B-ni uğurla sintez edən ilk qrupdur. Hər ikisi Sakit okeanda yaşayan dəniz süngəri olan Acanthostrongylophora ingens ilə simbiozda yaşayan bakteriyalardan təcrid olunmuşdur.

Dəniz süngərləri və onlarla birlikdə yaşayan bakteriyalar bioloji cəhətdən aktiv molekulların vacib mənbəyidir. Bu təbii dəniz məhsullarının potensialını kimyəvi sintez yolu ilə dərk edən kimyaçılar, müxtəlif xəstəliklər üçün yeni dərman vasitələri kimi onların dəyərini qiymətləndirməkdə əsas rol oynayırlar. Nəticələr Amerika Kimya Cəmiyyətinin Jurnalında dərc olunub .

Bu molekullar xərçənglə necə mübarizə apara bilər

2018-ci ildə kəşf edilən tetradehidrohalisiklamin B, zədələnmiş zülalları atmaqla hüceyrələr daxilində tullantıların idarə olunması fəaliyyətini həyata keçirən böyük, barel formalı protein kompleksləri olan proteazomları inhibə edə bilər.

Çoxsaylı miyeloma və mantiya hüceyrəli limfoma kimi bəzi nadir xərçəng növləri bol miqdarda zəhərli zülal istehsal edir, yəni xərçəngin sağ qalma müddəti və yayılma sürəti xərçəng hüceyrəsinin bu əlavə tullantıları atmaq qabiliyyətindən çox asılıdır. Proteazom inhibitorları xərçəng müalicəsinin vacib bir formasıdır: Onlar zəhərli zülalların toplanmasına imkan verir və bu da xərçəng hüceyrələrini o qədər stress altında qoyur ki, onlar ölür, yayılmanı yavaşladır və ya dayandırır.

2019-cu ildə kəşf edilmiş Epi-tetradehidrohalisiklamin B hələ nəşr olunmuş bioloji tədqiqatın mövzusu olmayıb. Lakin, unikal quruluşuna görə, molekul əczaçılıq potensialına görə üzvi sintetik kimyaçılar arasında xeyli diqqət çəkib.

Dəniz süngərindən laboratoriya skamyasına qədər

Hər iki molekul, əsasən İndoneziya sahillərində tapılan dəniz süngəri olan Acanthostrongylophora ingens-də böyüyən bakteriyalardan əldə edilir. Müxtəlif bioaktiv molekulların mənbəyi kimi süngər tədqiqatçılar tərəfindən qlobal miqyasda yüksək tələbatdadır. Bu nümunələr təlim keçmiş dalğıclar tərəfindən fərdi olaraq toplanır və göndərilməzdən əvvəl kimyəvi parçalanmanın qarşısını almaq üçün tez-tez dərhal dondurulur. Süngərdəki əsas molekulların laboratoriya sintezi, təbii dəniz süngər populyasiyaları tərəfindən aşılanan məhdudiyyətlər olmadan tədqiqat fəaliyyətini genişləndirəcək.

Firestone bildirib ki, “Bu mürəkkəb molekullar tibbi tətbiqlərdə ümidvericidir, lakin onların çox miqdarda toplanması çətindir və baha başa gəlir. Biz bu molekulları təchizatçılardan ala biləcəyiniz materiallardan hazırlayırıq və bu da tədqiqatçılara molekullara daha asan giriş imkanı verir, eləcə də xüsusiyyətlərini yaxşılaşdırmaq üçün onları dəyişdirmək imkanı verir.”

Molekulların 3D formasının təkmilləşdirilməsi

İstər dərman molekulu, istərsə də təbii məhsul olsun, dəqiq molekulyar həndəsə hədəf zülalla qarşılıqlı təsir göstərmək üçün vacibdir. Tetradehidrohalisiklamin B və epi-tetradehidrohalisiklamin B-nin ilk sintezləri iki güzgü görüntüsü həndəsəsinin yaranmasına səbəb oldu ki, bunlardan yalnız biri bioloji cəhətdən aktiv idi. Firestone artıq bu molekulları yalnız istənilən həndəsə ilə sintez edən ilk şirkətdir ki, bu da tədqiqatçılara bu maddələrin strukturlarının proteasom kimi endogen insan hədəfləri ilə necə qarşılıqlı təsir etdiyini daha yaxşı qiymətləndirməyə imkan verəcək.

Firestone dedi: “Molekulların yaradılmasının problem həll etmə aspektindən həqiqətən zövq alıram. Bəzi mənalarda bu, mürəkkəb bir molekulu mümkün olan ən səmərəli şəkildə qurmaq üçün çoxlu sayda mövcud reaksiyalardan istifadə etməyə çalışdığınız bir tapmaca kimi hiss olunur.”

Gündəlik məlumat üçün Phys.org-a etibar edən 100.000-dən çox abunəçi ilə elm, texnologiya və kosmosdakı ən son yenilikləri kəşf edin . Pulsuz bülletenimizə abunə olun və vacib olan nailiyyətlər, innovasiyalar və tədqiqatlar haqqında gündəlik və ya həftəlik yeniliklərdən xəbərdar olun .

Molekulyar sintezin mirası

Firestone-un işi, Kimya və Biokimya üzrə dosent Joel M. Smith-in rəhbərlik etdiyi üzvi sintez tədqiqat laboratoriyası olan Smith Laboratoriyasındakı daha geniş tədqiqat proqramının bir hissəsidir.

Laboratoriya mürəkkəb molekulların sintezinin yeni yollarını araşdırır və yeni kiçik molekullu dərmanların yaradılması üçün elmi təməl qoyur. Smit Laboratoriyası səylərini miqren, ağır depressiya və Parkinson xəstəliyi kimi nevroloji xəstəliklərə yönəltsə də, Firestone-un tədqiqatları xərçəng müalicəsində tətbiq olunmağa hazırdır.

“Zak inadkar sintetik kimyaçıdır”, – Smit dedi. “Zek inadkar sintetik kimyaçıdır. İntellektə əlavə olaraq, o, böyük elmlə məşğul olmaq məsələsində fövqəladə dərəcədə dözümlü və intizamlıdır. Bu, onu çətin sintetik problemləri düşünülmüş və çalışqan bir yanaşma ilə həll etməkdə son dərəcə bacarıqlı edir və həm FSU-da, həm də ondan kənarda çox uğurlu bir gələcəyə hazırlayır.”

Nəşr detalları

Zackary D. Firestone və digərləri, İki Aromatikləşdirilmiş Halisiklaminin Enantioselektiv Ümumi Sintezi, Amerika Kimya Cəmiyyətinin Jurnalı (2026). DOI: 10.1021/jacs.5c22699

Jurnal məlumatı: Amerika Kimya Cəmiyyətinin Jurnalı 

Florida Dövlət Universiteti tərəfindən təmin edilir