由鱼类产生的铜结合肽显示出抗癌剂的前景
许多最有效的人类药物和疗法都起源于自然界。米里亚姆·科顿（Myriam Cotten）说，研究人员在寻求新的治疗方法时，有一个很好的理由去研究动植物。
科顿说：“地球上每一种为生存而战的生物都会产生与我佳博体育正在研究的化合物相似的化合物。”“有一个普遍的主题是，生物体产生保护性化合物，与病原体和它们所面临的威胁共同进化。”
科顿是威廉玛丽大学应用科学系的曼斯菲尔德副教授。她是最近发表在《自然科学报告》（Nature’s Scientific Reports）上的一篇论文《来自piscidin家族的铜结合抗癌肽：一种包含物理和化学双层破坏的扩展机制》的通讯作者。
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她一直在研究鱼类产生的防御分子的化学成分。她和她的合作者认为，混合条纹鲈鱼和piscidins产生的化合物有望在人类的许多临床应用中发挥作用。
“水中充满了病原体，”科顿解释说。“这些病原体24小时都在那里。所以，像我这样的科学家对鱼的免疫系统特别感兴趣，他们想找到可以用来对抗抗生素耐药性、癌症和病毒的天然化合物。”
她说，一组被称为宿主防御肽的化合物显示出特别的希望。肽是氨基酸链。多肽的种类之多，几乎令人难以置信，它们在细胞内部和细胞周围发挥着广泛而多样的作用。
科顿一直专注于研究一类被称为piscidins的HDP肽。《科学报告》的论文详细介绍了一项特别有趣的研究，该研究涉及铜强化鱼素作为潜在的抗癌剂。
“当我开始研究这些成分时，我不知道它们会结合铜，”她说。她解释说，她是从阿尔弗雷多·安吉尔斯-博扎那里了解到她的双鱼鱼具有结合铜的潜力的，他邀请她在康涅狄格大学（University of Connecticut）举办研讨会。
“他问我，‘你知道你的肽可能能够结合铜吗？’”她说。他们开始研究一组肽，并确定了一对在体外很容易与铜结合的肽。最有希望的被称为P1和P3。
铜对许多生物过程都很重要，包括呼吸、宿主防御和血液凝固。然而，铜被小心地隔离在体内，以避免其游离状态的毒性。许多铜结合肽的生化价值一直是研究的焦点，但Cotten的小组是少数几个专注于鱼毒素抗癌潜力的小组之一。
Cotten和她的合作者（包括Angeles-Boza）发现铜结合使得P1和P3对癌细胞特别有效。她解释说，hdp通过攻击细胞膜来完成防御工作，而铜增强肽则带着双重打击，从化学和物理上攻击入侵的细胞膜。
科顿解释说：“肽可以形成螺旋结构，就像DNA也以螺旋形式存在一样。”“绑定发生的是，你修改了结构。现在你有一个被破坏的螺旋，一个平坦的结构作为肽的头部，它的其余部分实际上仍然是一个包裹的螺旋。”
被破坏的螺旋显示出结合和破坏细菌和癌细胞的膜成分的改进设施。科顿解释说，基于模型膜的研究，这种改善是双重的。
她说：“当你将铜结合到肽的头部时，你实际上允许头部进入膜。”“它不再平躺在膜上，而是深入到膜内。”
她指出，穿透性很重要，因为细胞膜是细胞的第一道防线，保护着病原体内部至关重要的酶、核酸和其他成分。
第二个效应是铜可以帮助氧形成原子团，原子团的特征是电子不成对。科顿解释说，自由基有一种化学作用，在致病膜中存在的单个分子的键断裂。
“这是一种化学效应，脂质被分解成碎片，”她说。“膜的成分现在不仅被物理撕裂，而且还被化学破坏。所以现在你有一堵墙，其中的砖被取出来了，你也有砖被打碎了。”
科顿指出，在基于宿主防御肽的人类疗法成为现实之前，科学家们有许多问题需要解决。大量的问题集中在hdp的选择性上，以确保肽攻击目标病原体细胞而不影响健康细胞。
她说：“如果你想把HDPs带到人类环境中，你需要对它们进行修改，使它们能够准确地在你希望它们发挥作用的地方发挥作用。”“例如，你必须利用纳米科学找到一种方法，在肽周围包裹一层涂层，使癌细胞覆盖健康细胞。”
