科技日報記者 張佳欣
20世紀(jì)20年代,埃及圖坦卡蒙陵墓開啟后,參與發(fā)掘的考古隊員接連出現(xiàn)健康問題,關(guān)于法老古墓傳說的各種猜測不脛而走。數(shù)十年后,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)這些墓室中常存在一種名為黃曲霉的真菌,其孢子可在空氣中長時間休眠,一旦被吸入,便可能引發(fā)致命感染。
如今,這種曾被認(rèn)為有毒的微生物,在實驗室里實現(xiàn)了“逆襲”。美國賓夕法尼亞大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的科學(xué)家團(tuán)隊從中發(fā)現(xiàn)強效抗癌化合物,有望用于白血病治療。
科學(xué)家瞄準(zhǔn)的目標(biāo)是一種環(huán)狀小分子——核糖體合成后修飾肽(RiPP)。這類分子由細(xì)胞內(nèi)的核糖體“編織”而成,隨后再經(jīng)過酶的修飾,結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、功能多樣。此前,科學(xué)家已在細(xì)菌中發(fā)現(xiàn)了數(shù)千種RiPP,但在真菌中,RiPP長期處于“失聯(lián)狀態(tài)”。它們中很多被誤認(rèn)為是其他肽類,或者干脆被忽略。
科學(xué)家猜測,這種“失聯(lián)”并不意味著真菌中沒有RiPP,可能是找的方法不對。于是,他們從十幾株黃曲霉入手,一邊追蹤其代謝產(chǎn)物,一邊解析其基因組。在一次次比對中,他們發(fā)現(xiàn)一種特殊的蛋白質(zhì)合成基因似乎是關(guān)鍵,當(dāng)“關(guān)掉”這些基因時,某些有趣的化學(xué)信號也隨之消失,這說明這些分子確實是由黃曲霉體內(nèi)的核糖體合成的。
科學(xué)家最終獲得了4種此前從未被描述過的新型小分子。這些小分子猶如一串分子級“套索”,天然就具備一定的生物活性。其中兩種小分子對白血病細(xì)胞展現(xiàn)出顯著的抑制作用。當(dāng)在其中一種分子上“嫁接”上一個天然脂質(zhì)后,其殺傷力大幅提升,效果媲美目前常用于臨床的抗白血病藥物。
癌細(xì)胞的特點是無限分裂。這種小分子會阻斷微管的形成,就像建筑工地上的腳手架,一旦搭不起來,癌細(xì)胞就沒法復(fù)制下去了。
從墓室中的真菌到實驗室里的潛在新藥,科學(xué)家用一套跨學(xué)科方法挖掘出這個隱藏在自然界的分子寶藏?;蛟S,下一種改變命運的藥物,就藏在那些我們曾避之不及的微小生物中。