作者:美国得克萨斯州A&M大学工程学院米歇尔·雷维斯
研究生欧阳焕荣挑单个E的殖民地
作为生产天然苯并噁唑过程的一部分
信用:德克萨斯A&M工程公司 无论您正在服用肌肉松弛剂还是心脏药物，您都可能正在使用含有合成苯并噁唑的药物
尽管天然苯并噁唑在药物中显示出更大的前景，但是它们有机发展的时间和固有的不希望的性质阻碍了它们的使用
博士；医生
得克萨斯州大学阿蒂·麦克费林化学工程系助理教授和研究生欧阳焕荣以及两名本科生约书亚·洪(Joshua Hong)和Jeshua Malroy正在用E合成天然苯并噁唑
大肠杆菌希望开发出一种更有效、更环保、更具成本效益的生产方法，用于未来的药物开发
他们的研究发表在美国化学学会杂志《ACS合成生物学2021》上
苯并噁唑是由碳、氢、氧和氮组成的杂环化合物
它可以合成生产，但也存在于生物活性天然产品中，如那他唑、卡波霉素和卡霉素
从氯唑沙宗(一种肌肉松弛剂)到他脒基(用于治疗心脏病)等合成药物中都发现了合成苯并噁唑
然而，天然苯并噁唑很少使用，因为有机生产这些化合物需要时间，并且它们具有不希望的性质，例如高毒性、低效力和差的溶解性
对天然苯并噁唑类化合物的研究有限，但它们具有许多特性，显示出未来用于癌症、抗寄生虫和抗微生物治疗的潜力
例如，一些天然苯并噁唑显示出对抗各种肿瘤细胞系的有希望的细胞毒性活性
朱说:“目前，生产苯并噁唑化合物的自然方法非常缓慢，有时需要一周或更长时间。”
“这种天然化合物还会导致过量的毒性或其他不良性质，从而限制其应用
" 为了提取和对抗天然苯并噁唑的某些特性，研究人员求助于微生物E
大肠杆菌——一种在环境中以及人类和动物肠道中发现的细菌
“与其他微生物相比，E
大肠杆菌生长非常快，”欧阳说
“现代研究人员对大肠杆菌进行了大量研究
我们更容易通过基因操作来提高生产力，尤其是大规模生产
" 研究人员修改了一个E
含有一些制造天然苯并噁唑的必需基因的大肠杆菌
通过耦合工程E
具有前体导向生物合成的大肠杆菌，开发了以更快速度生产天然苯并噁唑的途径
“从我们的研究中，我们发现我们可以同时生产三种不同类型的苯并噁唑，”朱说
“每种类型都可能具有不同的生物活性，如抗菌、抗寄生虫和抗癌
" 通过定制变量，如使用不同的前体，研究人员可以进一步扩大苯并噁唑的结构多样性，希望扭转天然苯并噁唑的一些固有问题，以提高溶解度和效力，同时降低毒性水平
“我们发现，我们的E
基于大肠杆菌的平台可以识别氟或氯等选定的前体并将其整合到支架中
“我们的研究是未来药物发现和开发的基础
" 通过开发天然苯并噁唑的可持续方法，它们可以潜在地用于各种药物，比合成生产的苯并噁唑具有更多的益处
研究人员希望这是朝着通过蛋白质工程和组合生物合成产生新型苯并噁唑类似物的简单且成本有效的方法迈出的一步
这项工作得到了德克萨斯A&M工程实验站和化学工程部门启动资金的支持
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