Nya enzymer nyttiga för att göra oligonukleotidläkemedel
- Diarienummer
- SAB19-0034
- Start- och slutdatum
- 201001-230430
- Beviljat belopp
- 2 765 391 kr
- Förvaltande organisation
- Karolinska Institutet
- Forskningsområde
- Livsvetenskaperna
Summary
Vid syntes av läkemedel baserade på modifierade biomolekyler, särskilt oligonukleotider (ON), är den kemiska syntesen av byggstenar den överlägset mest arbetsintensiva och kostsamma delen i syntes av de slutliga substanserna. Ett specifikt mål är att börja utveckla och identifiera enzymer som kan bidra till syntes av modifierade nukleosider på ett effektivare och miljömässigt mer hållbart sätt, speciellt för att göra viktiga byggstenar för ON-läkemedel. Vi kommer att utföra riktad evolution av N-glykosideringsenzymerna purin- och pyrimidin-nukleosidfosforylaser, ett glykosidas och genom identifiering av enzymer från ett metagenom-bibliotek. En metod med hög genomströmning baserad på mikrofluidisk droppteknik kommer att ligga till grund för screening av ”substratbeten” som vid reaktion frigör en fluorofor som kan detekteras vid screening. Reaktionen som katalyseras sker mellan nukleobaser (både med och utan skydd) som kommer att reagera med modifierade ribosderivat för att skapa de modifierade nukleosiderna. De nya enzymerna kommer att karakteriseras och testas för "reella" substrat för potentiell användning vid syntes av modifierade nukleosider. Vi förväntar oss att vi kommer att identifiera tillräckligt aktiva enzymer som kan genomföra de önskade reaktionerna, särskilt då vi kommer att undersöka flera olika typer av "beten". Framtida samarbete och tekniköverföring till både akademi och industri kommer också att bli ett resultat
Populärvetenskaplig beskrivning
För att tillverka framtidens läkemedel baserade på modifierade biomolekyler, t.e.x. oligonukleotider (ON), är den kemiska syntesen av byggstenar den överlägset mest arbetsintensiva delen av processen. Det är då viktigt att ta fram metoder som samtidigt tar i akt inte bara effektivitet och kostnad men också hållbarhet och miljömässiga faktorer. Ett specifikt mål är att börja utveckla och identifiera enzymer som kan bidra till syntesen av modifierade nukleosider, speciellt för att göra viktiga byggstenar för ON-läkemedel, men också att se på möjligheter för syntes av antivirala läkemedel. Vi kommer att utföra riktad evolution (stor variationen av genen för enzymet och sedan sortering baserad på enzymaktivitet) av enzymer som kan utföra viktiga steg för bygglock av ON-läkemedel, och vi kommer även att söka igenom stora bilbliotek av gener från alla möjliga källor (ett metagenom-bibliotek) för att identifier enzymer som kan utföra de önskade reaktionerna. En metod med hög genomströmning baserad på mikrofluidisk droppteknik (nanodroppar som går snabbt genom kanaler i ett "chip" och som kan sorteras utifrån om ett aktivt enzym finns närvarande i droppen) kommer att ligga till grund för att hitta enzymer som utför den relevanta reaktionen som ger nukleosidbyggblock som kan användas för syntes av ON-läkemedel. De nya identifierade enzymerna kommer att sedan att testas med substanser för potentiell användning vid syntes av byggblock för ON-läkemedel. Vi förväntar oss att vi kommer att identifiera tillräckligt aktiva enzymer som kan genomföra de önskade reaktionerna. Framtida samarbete och tekniköverföring till både akademi och industri i sverige kommer också att bli viktigt.