由加州大学欧文分校的科学家们领导的研究小组，创新性地开发了一种方法，利用核糖体的能力，快速而高效地创造出大量用于药物发现的化合物。核糖体是细胞中合成蛋白质和肽的关键分子。
最近在《ACS Central Science》上发表的研究成果，描述了这一变革性技术，能够取代当前劳动密集的过程，加速新药的发现，这些新药可能会对多种疾病和病症的治疗产生影响。
化学文库是分子的集合，通过筛选来识别那些具有潜在活性或治疗效果的分子。筛选过程包括对文库中每种化学物质提出相同的生物学问题，通常以快速实验或分析的形式进行。
“文库的合成和筛选是新药发现的第一步，”UCI制药科学教授、该研究的共同通讯作者布莱恩·M·佩格尔（Brian M. Paegel）表示。“这项新技术使我们能够合成超小型的凝胶珠库，每个凝胶珠库中包含数十万个单一化合物的副本。如此多的分子副本排列在珠子上，使科学家能够直接评估每个文库成员的生物活性，这是寻找新药的重要能力。”
该团队发明了一种新方法来生成与人类细胞大小相当的凝胶珠，每个凝胶珠中含有大量的核糖体、一种称为RNA聚合酶的酶，以及一个装饰有DNA的磁性核心，这与人类细胞核相似。DNA核心编码或提供特定肽分子的组装指令。胰岛素是一种自然产生的肽，已成为一种药物。
通过模拟细胞内从DNA到RNA再到肽合成的遗传信息流，研究人员成功地将基因编码的肽合成定位在每个凝胶珠内。重要的是，这项技术可以在数百万个珠子上并行执行，每个珠子都有一个独特的DNA标签，形成一个庞大的文库。
“这些珠子本身也是一项重要的成就。以往依赖于劳动密集型人工程序的化学合成，现在由核糖体促进，使我们能够利用自然作为灵感，准备非常大的库。科学家们现在可以同时探索大量的分子，推进药物发现，而DNA编码的磁芯可以有效地跟踪和分析单个化合物，”Paegel说，他还在化学和生物医学工程方面任职。
这种方法在其他领域也有应用，如酶工程、环保农药的开发或具有特定物理性质的材料的创造。
其他团队成员包括共同通讯作者Christian Cunningham和Alix Chan，他们都是南旧金山基因泰克公司的科学家，以及Valerie Cavett，UCI的药物科学项目专家。
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