科学家终于揭开大自然的“抗癌药方”

多年来，科学家一直希望利用细菌酶通过‘组合生物合成’技术创造新药，但进展缓慢，主要因为不清楚这些酶如何协调合作。本研究发表于《自然·通讯》，首次揭示了细菌如何利用‘对接结构域’（docking domains）——一类微小但关键的分子连接器——在酶之间传递中间产物，从而精准组装出一类结构相似的抗癌化合物，其中包括已获批用于治疗T细胞淋巴瘤的药物罗米地辛（Romidepsin）。研究团队在假单胞菌中找到了FR-901375（另一种HDAC抑制剂）的完整生物合成基因簇，并结合结构生物学、生化实验、基因编辑、AlphaFold预测和质谱分析等多种方法证实：这些对接结构域具有保守的结合位点，能像‘通用接口’一样灵活对接多种酶，既保证组装精度，又支持多样化产出。该机制解释了为何细菌能高效生成多个药效相近但性质各异的化合物。研究还发现，这类系统很可能通过基因重复与重组演化而来。基于此，科学家可逆向工程自然逻辑，人工设计更优合成通路——例如提升药效、增强靶向性、减少副作用，优先开发针对急需新疗法的癌症类型的候选药物库。这标志着抗癌药研发正从‘理解自然’迈向‘理性构建’。