Lompat ke konten Lompat ke sidebar Lompat ke footer

Perburuan Narkoba untuk Menetralkan Enzim Kritis

Ilmuwan dari University of Bath di Inggris mengeksplorasi racemases - jenis enzim penting yang terkait dengan kanker tertentu dan penyakit yang mengancam jiwa lainnya sementara juga penting untuk fungsi sel - dalam sebuah makalah yang diterbitkan dalam jurnal bergengsi Chemical Society Reviews . Para ilmuwan juga mengusulkan strategi baru untuk menemukan obat yang menetralkan enzim tersebut.

Banyak racemases dan epimerase melakukan peran penting dalam sel manusia dan hewan, dan organisme penyebab penyakit. Mereka memfasilitasi fungsi saraf yang tepat, degradasi zat beracun, pembentukan dinding sel bakteri dan konversi obat-obatan tertentu menjadi bentuk aktifnya (konversi paling terkenal terlihat dengan ibuprofen, yang diambil sebagai campuran isomer dan diubah dalam hati ke isomer S aktif). Tetapi meskipun tingkat fungsi racemase dan epimerase normal umumnya bermanfaat, peningkatan kadar dapat berbahaya. Karena itu, ada minat yang cukup besar untuk mengembangkan obat yang berdampak pada enzim ini.

IMAGES
Gambar: www.harapanrakyat.com

Ada hasil yang menjanjikan dalam eksperimen laboratorium di mana racemases (dan epimerase terkait) telah ditargetkan dengan molekul obat eksperimental. Molekul-molekul ini mengurangi aktivitas fungsional racemases dan berpotensi untuk dikembangkan menjadi pengobatan baru untuk berbagai macam penyakit, termasuk kanker prostat, payudara dan otak; Penyakit Alzheimer dan demensia lainnya; infeksi bakteri dan virus; Penyakit Chagas, dan komplikasi diabetes.

Keberhasilan penting dalam mengembangkan molekul pelawan penyakit ras termasuk identifikasi D-cycloserine (produk alami yang ditemukan pada tahun 1954), yang digunakan dalam pengobatan tuberkulosis - ancaman kesehatan global utama.

Hingga saat ini, belum ada tinjauan umum tentang bagaimana obat dapat digunakan untuk menghentikan kerja enzim yang kuat ini. Makalah Bath baru mengeksplorasi semua strategi yang diketahui digunakan untuk merancang atau menemukan obat tersebut, termasuk metode yang diadopsi untuk mengukur fungsi racemase dan efektivitas obat ekstensi. Makalah ini juga mensurvei kemajuan terbaru dalam pengembangan obat yang menargetkan enzim tertentu, termasuk alpha-methylacyl-CoA racemase - enzim yang terkait dengan kanker prostat, dan yang menjadi fokus penelitian tim itu sendiri.

Selain itu, para peneliti Bath mulai mengembangkan model yang koheren tentang bagaimana rasemase dan epimerase menjalankan fungsinya. Harapan mereka adalah menggunakan model ini untuk merancang dan mengembangkan obat yang lebih efektif.

Apa yang membuat rasemase dan epimerase istimewa adalah kemampuannya untuk mengubah kiralitas molekul -- yaitu, cara gugus dalam molekul berputar. Banyak molekul biologis menunjukkan kiralitas, dan arah putaran molekul tertentu menentukan bagaimana fungsinya: molekul bayangan cermin dengan struktur yang persis sama dapat berperilaku sangat berbeda dalam sistem biologis. Fenomena bayangan cermin ini dikenal sebagai isomerisme stereokimia, dan molekul bayangan cermin adalah isomernya.

Dalam sistem biologis, salah satu dari dua isomer stereokimia mendominasi, tetapi ada banyak contoh di mana isomer yang kurang melimpah memainkan peran penting dan spesifik dalam sel. Misalnya, asam amino L-serin berlimpah dalam protein dan membran semua sel, sedangkan isomer D-serin memiliki peran khusus dalam transmisi saraf pada manusia dan hewan tingkat tinggi lainnya. Racemase dan epimerase mengkatalisasi pembentukan yang kurang melimpah dari dua isomer dari yang lebih melimpah, dan karenanya mengubah cara molekul berputar. Mereka melakukan reaksinya menggunakan beberapa strategi kimia yang berbeda, tetapi sejauh ini yang paling umum adalah penghilangan proton dari atom karbon aktif diikuti dengan pengiriman proton dari sisi yang berlawanan untuk memadamkan zat antara yang dihasilkan.

Selain peran yang mereka mainkan dalam kesehatan manusia, racemases dan epimerases memiliki aplikasi bioteknologi penting dalam jalur hijau dan berkelanjutan menuju bahan kimia dengan nilai ekonomi tinggi. Enzim ini dapat digunakan untuk menghasilkan isomer stereokimia dari asam amino dan molekul lain yang penting dalam industri makanan, kosmetik, farmasi dan bahan kimia yang sulit diakses.

Selama bertahun-tahun, tim Bath telah mengerjakan? -Methylacyl-CoA racemase (AMACR) - enzim yang terlalu aktif di prostat dan kanker lainnya. Penelitian tentang enzim ini, dan dalam menemukan senyawa untuk menghentikannya bekerja, telah didanai oleh beberapa organisasi, termasuk Prostate Cancer UK.

Dr Matthew Lloyd, penulis utama makalah tersebut, mengatakan: "Racemases dan epimerase secara tradisional telah dilihat sebagai enzim niche, namun posisi penting mereka dalam proses biologis berarti mereka membuat target obat yang sangat baik dan dapat dieksploitasi dalam pembuatan bahan kimia penting yang memiliki kandungan yang besar. nilai ekonomi karena digunakan dalam industri makanan, kosmetik, farmasi dan lainnya.

"Analisis sistematis kami terhadap enzim racemase, reaksi yang mereka kataliskan dan cara menghentikan kerjanya mengungkapkan beberapa tema umum dan menyarankan beberapa jalan baru penelitian. Berkat tinjauan terperinci kami, kami sekarang memiliki pemahaman teoretis yang jauh lebih baik tentang bagaimana enzim ini bekerja, dan pengetahuan ini penting jika enzim ini ditargetkan secara efektif oleh obat baru yang sedang dikembangkan. "

Dia menambahkan: "Juga jelas bahwa ada beberapa strategi potensial untuk mengembangkan obat baru, seperti desain obat berbasis fragmen dan skrining virtual, yang siap untuk dieksploitasi. Kami berharap makalah ini akan merangsang penelitian baru tentang enzim yang kurang dihargai ini. "

Simon Grieveson, kepala penelitian di Prostate Cancer UK, mengatakan: "Kanker prostat adalah kanker paling umum pada pria, dan kami sangat membutuhkan perawatan yang lebih baik. Itulah mengapa kami berkomitmen untuk mendanai penelitian seperti ini yang mengeksplorasi cara-cara baru yang menjanjikan untuk menangani penyakit.

"Melalui kerja lab mereka yang terperinci, Dr Lloyd dan timnya telah berhasil menemukan cara untuk menargetkan dan menekan protein utama yang terlibat dalam pertumbuhan kanker prostat. Kami berharap dapat melihat bagaimana kemajuan penelitian ini selama beberapa tahun mendatang dan perannya dalam pengembangan teknologi baru. perawatan untuk pria. "

Powered By NagaNews.Net