據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)6月20日報(bào)道，多年來，科學(xué)家一直依靠靜態(tài)的圖像來了解導(dǎo)致癌癥復(fù)發(fā)的關(guān)鍵蛋白?，F(xiàn)在，美國南方衛(wèi)理公會(huì)大學(xué)（SMU）的生物化學(xué)家另辟蹊徑，為人體P糖蛋白（P-glycoprotein）構(gòu)建了動(dòng)態(tài)的三維計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)模型，使其能更直觀地顯示P糖蛋白的工作原理，這有助于改進(jìn)阻止癌癥復(fù)發(fā)的化學(xué)療法。相關(guān)研究報(bào)告發(fā)表在《生物化學(xué)》雜志的網(wǎng)絡(luò)版上。

    P糖蛋白又被稱之為多藥耐藥性蛋白，很多化療藥物不起作用都與其有關(guān)。P糖蛋白能夠自發(fā)地從細(xì)胞內(nèi)吸出毒素，但當(dāng)癌癥細(xì)胞表達(dá)出比正常細(xì)胞更多的P糖蛋白時(shí)，化療藥物將不再有效，因?yàn)镻糖蛋白會(huì)把它當(dāng)作毒素，在其摧毀癌細(xì)胞之前將其抽出。

    該校生物科學(xué)系的副教授約翰·懷斯表示：“我們正在找尋一些能臨時(shí)抑制抽吸作用的小分子，一種能夠保持化療化合物存在直至其殺死癌細(xì)胞的安全、有效的新藥。”

    科研人員通過進(jìn)化關(guān)系和有關(guān)P糖蛋白組成的科學(xué)知識(shí)，推斷出了人類P糖蛋白的結(jié)構(gòu)。并利用計(jì)算機(jī)模型，動(dòng)態(tài)模擬展示了這種蛋白的抽吸動(dòng)作。他們基于囊括了2100萬可商購化合物的ZINC數(shù)據(jù)庫展開了模擬篩查，其每天可借助SMU的高效計(jì)算機(jī)篩選大概4萬種化合物。懷斯等人還能在計(jì)算機(jī)中構(gòu)建這些化合物分子，并將溫度提升至37攝氏度以模擬人體環(huán)境，或是保持適當(dāng)?shù)柠}分和其他適宜的環(huán)境等，就像在實(shí)際的實(shí)驗(yàn)中一樣，從而營造出可遵循物理定律和生物化學(xué)原理移動(dòng)的三維模型。借助這種方式，科學(xué)家能看到化合物如何與蛋白發(fā)生動(dòng)態(tài)的相互作用，而不僅僅是靜態(tài)的快照。

    研究人員稱，新的模型是一種功能強(qiáng)大的發(fā)現(xiàn)工具，尤其是與高效的超級(jí)計(jì)算共同作用時(shí)效果更好。他們已經(jīng)利用動(dòng)態(tài)的三維模型篩選了超過800萬的潛在藥物化合物，并對(duì)有希望成功制止化療失敗的幾百種進(jìn)行了測試。結(jié)果顯示，其中有少數(shù)化合物能夠抑制P糖蛋白的抽吸機(jī)制。下一步，他們還將回溯至三維計(jì)算機(jī)模型，繼續(xù)找尋類似的化合物，但其最總是否能制成抗癌藥物仍有待檢驗(yàn)。

    懷斯談到，這是一種良好的原理驗(yàn)證，在計(jì)算模型中運(yùn)行化合物能夠快速、經(jīng)濟(jì)而有效地從大量化合物中篩選出可進(jìn)行測試的藥物，這將為找到允許化療化合物進(jìn)入體內(nèi)并摧毀癌細(xì)胞的潛在新型藥物鋪平道路。

    編輯觀點(diǎn)

    盡管目前癌癥的治療方法層出不窮，但化療仍舊是最常使用的療法之一。化療對(duì)腫瘤有比較直接的抑制作用，但它存在著“敵我不分”、有效劑量和中毒劑量非常接近、毒副作用等嚴(yán)重不足，這種“殺敵一千，自損八百”的療法往往使癌癥患者難以堅(jiān)持完成整個(gè)療程。而文中提到的新技術(shù)，有望使這一現(xiàn)狀得到改觀，這對(duì)眾多癌癥患者來說，無疑是天大的好消息。唯愿新技術(shù)的應(yīng)用能讓癌癥患者等得到。