细菌遗传密码的变化有望实现更持久的药物

通过改变细菌中的遗传密码，德克萨斯大学奥斯汀分校的研究人员已经证明了一种使治疗性蛋白质更稳定的方法，这种方法可以提高药物的有效性和便利性，从而降低药物剂量，降低药物剂量，降低药物剂量。癌症和其他疾病患者的医疗费用和副作用较少。

研究结果发表在Nature Biotechnology杂志上。

许多常用于治疗癌症和免疫系统疾病的药物 - 包括胰岛素，人生长激素，干扰素和单克隆抗体 - 在人体内的活跃寿命很短。这是因为这些药物是通过化学键连接在一起的蛋白质或氨基酸链，含有氨基酸半胱氨酸，这使得化学键在人体细胞和血液中存在某些化合物的情况下会分解。

这种新方法用另一种叫做硒代半胱氨酸的氨基酸取代半胱氨酸，后者形成更强的化学键。根据这项新研究，这一变化将导致药物具有相同的治疗效果，但稳定性增加，并且可以在体内存活更长时间。

“我们已经能够扩展遗传密码，以制造新的，生物医学相关的蛋白质，”系统与合成生物学中心副主任，分子生物科学教授，该研究的共同作者Andrew Ellington说。

生物化学家长期以来一直使用转基因细菌作为工厂来生产治疗性蛋白质。然而，细菌具有以前在这些疗法中防止利用硒代半胱氨酸的内在限制。通过基因工程和定向进化的结合 - 产生含有硒代半胱氨酸的新蛋白质的细菌可以比那些不能生长的细菌生长得更好 - 研究人员能够重新编程细菌的基本生物学。

“我们已经调整了细菌插入硒代半胱氨酸的自然过程以消除所有限制，允许我们将任何蛋白质中的任何位置重新编码为硒代半胱氨酸，”Ellington实验室的博士后研究员Ross Thyer说。

该论文的其他作者，均来自UT Austin，是Raghav Shroff，Dustin Klein，Simon d'Oelsnitz，Victoria Cotham，Michelle Byrom和Jennifer Brodbelt。

Thyer，Brodbelt和Ellington在2015年美国化学学会杂志的论文中描述了基本方法。在这项最新研究中，该团队通过生产医学相关蛋白 - 包括乳腺功能区，证明了该方法的实际应用。癌症药物赫赛汀。研究小组表明，与现有的含有半胱氨酸的蛋白质相比，新蛋白质在与人体相似的条件下存活时间更长。

这项研究的资金由韦尔奇基金会，国家科学基金会，美国陆军研究办公室和国家癌症研究所提供。

德克萨斯大学奥斯汀分校致力于透明和披露所有潜在的利益冲突。参与此项研究的大学调查员已向大学提交了必要的财务披露表。UT Austin就本新闻稿中描述的技术提交了专利申请，并且这些专利在今年早些时候获得许可，以形成一家开发改进蛋白质疗法的初创公司。Ellington和Thyer拥有生物技术创业公司的股权。