La medicina china produce secretos: molécula atómica mecanismo con dos cabezas derivado de Chang Shan, una hierba tradicional china

Agosto 13, 2015 Admin Salud 0 22
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Descrito en la revista Nature esta semana, muestra la estructura en detalle atómico cómo un compuesto de dos cabezas deriva del principio activo de Chang Shan. Los científicos han sabido que este compuesto, llamado halofuginona (un derivado de Febrifuguina), puede suprimir las partes del sistema inmune - pero nadie sabía exactamente cómo.

La nueva estructura muestra que, como una llave en las obras, halofuginona atorar el engranaje de una máquina molecular que juega "aminoacilación", un proceso biológico importante que permite a los organismos sintetizan las proteínas que necesitan para vivir. Chang Shan, también conocido como Dichroa febrifuga Lour, probablemente ayuda a la malaria porque los rastros de un halofuginona química similar ciernes interfieren con este mismo proceso en parásitos de la malaria, matándolos en la sangre de una persona infectada.




"Nuestros nuevos resultados resuelven un misterio que ha intrigado a la gente sobre el mecanismo de acción de un fármaco que se ha utilizado para tratar la fiebre de la infección por malaria que probablemente se remonta 2.000 años o más", dijo Paul Schimmel, PhD, Ernest y Jean Hahn Profesor y Catedrático de Biología Molecular y Química y miembro del Instituto Skaggs de Biología Química en TSRI. Schimmel realizó la investigación con el becario postdoctoral TSRI Huihao Zhou, PhD.

Halofuginona ha estado en ensayos clínicos para el cáncer, pero la imagen de alta resolución de la molécula sugiere tiene una modularidad que haría útil como una plantilla para crear nuevos fármacos a los tumores cancerosos.

El proceso de Aminoacilación y su importancia para la vida

Aminoacilación es un paso clave en la síntesis de proteínas, los productos finales de la expresión génica. Cuando los genes se expresan, la secuencia de ADN se lee y se transcribe en ARN, una molécula similar primero. El ARN se traduce en proteínas, que son químicamente muy diferente de ADN y ARN, pero se componen de cadenas de moléculas de aminoácidos unidos entre sí en el orden requerido en el ADN.

Necesaria para este proceso de traducción son un conjunto de moléculas conocidas como ARN de transferencia (ARNt), que transportó aminoácidos a la creciente cadena de proteína si está presente como perlas en un collar. Pero antes de que el ARNt puede mover las bolas en su lugar, primero deben entender ellos.

Aminoacilación es el proceso biológico en el que las perlas de los aminoácidos están unidos a estas lanzaderas tRNA. Una clase de enzimas conocidas como aminoacil-tRNA es responsable de la conexión de los aminoácidos a tRNA, y Schimmel y sus colegas examinaron los detalles moleculares de este proceso para año. Su trabajo dio a los científicos una idea de todo, desde la primera evolución de posibles objetivos para el futuro desarrollo de fármacos.

Con el tiempo lo que se ha convertido en la imagen de este proceso implica básicamente tres jugadores moleculares: un ARNt, un aminoácido y enzimas ARNt-sintetasa que los une. Una cuarta molécula llamada ATP es una forma microscópica de combustible que se consume en el proceso.

El nuevo trabajo muestra que la halofuginona obtiene su poder al interferir con la enzima ARNt sintetasa que se acopla al aminoácido prolina tRNA correspondiente. Lo hace mediante el bloqueo del sitio activo de la enzima donde se combinan tanto el tRNA y el aminoácido, por cualquier medio de bloques de halofuginona ambos lados.

Curiosamente, dijo Schimmel, ATP también es necesaria para halofuginona para empatar. Nada como esto nunca se ha visto antes en bioquímica.

"Este es un ejemplo notable en el que un sustrato de una enzima (ATP) captura un inhibidor de la misma enzima, por lo que tiene un complejo enzima-sustrato-inhibidor", dijo Schimmel.

El artículo, "Captura ARNt sintetasa humana basada en Herbal ATP-Directed Medicina bioactivos", de Huihao Zhou, Litao Sun, Xiang-Yang Lei y Paul Schimmel ha sido publicado en la revista Nature 23 de diciembre 2012.

Este trabajo fue financiado por los Institutos Nacionales de Salud a través de subvención # GM15539, # 23562 y # 88 278 y por una beca de la Fundación Nacional para la Investigación del Cáncer.

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