(孟菲斯,田纳西州。（2024年12月11日）由于需要分析大量合成新分子产生的大量数据所需的时间和特异性，用于研究和治疗疾病的分子的发展正变得越来越困难。圣犹达儿童研究医院的科学家们提出了一种解决这个问题的新方法，利用化学构建块的基本碎片模式来识别从原料到产品的反应。这样，他们就消除了合成和筛选小分子过程中的一个关键瓶颈。这项研究今天发表在《自然》杂志上。
目前的分析方法落后于研究人员所期望的快速、高通量分析的规模。圣犹达大学的科学家们在圣犹达化学生物与治疗学系的Daniel Blair博士的带领下，开始利用大多数化学反应的一个普遍特征来解决这个问题。
“概括是快速完成任何事情的关键。因此，我们试图找出能够统一编码小分子分析的一般特征，”《自然》杂志文章的通讯作者布莱尔解释说。“我们发现，我们用来制造小分子的构建块以特定的、可预测的方式分解，这些模式可以用作通用条形码来分析化学产品。”
片段优先的实验设计方法
碎裂是化学物质的基本性质，但这种在化学合成领域的新应用赋予了它新的意义。分析化学反应结果的一般速度通常在3分钟左右，但随着研究人员的规模扩大，分析更多变量的额外反应，这个时间就变得不切实际了。Blair及其团队的这项工作将化学反应分析从缓慢、高度定制和专家驱动的方法转变为由易于识别的碎片条形码和单个分析读出驱动的简化方法。
“因为这些碎片模式是化学物质的基本属性，它们可以可靠地从原始材料转移到产品。一旦你认识到起始材料可以定义最终化学产品的分析，你就概括了整个方法，”第一作者，圣犹达化学生物学和治疗学系的胡茂伟博士说。
这种片段优先的高通量实验设计方法可以在许多方面应用，因为这种基本特性不是疾病或学科特异性的。未来的应用可能包括开发抗生素、抗真菌药物、癌症治疗药物、分子胶和更多类型的分子。
布莱尔说：“我们不仅改变了化学反应分析的速度，而且为直接利用这些分子来了解和对抗疾病铺平了道路。”“这一进展代表了我们快速高效开发有效疗法的重要里程碑。我们已经将化学反应分析从几分钟变成了几毫秒，这样一来，瓶颈就从制造分子转移到了寻找功能。”
作者和资助
该研究的其他作者包括Yang Lei， Nathaniel Twarog, Jason Ochoada, Yong Li, Eirinaios Vrettos, Arnaldo X. Torres-Hernandez, James Martinez, Jiya Bhatia, Brandon Young, Jeanine Price, Kevin McGowan, Theresa Nguyen，喆Shi， Matthew Anyanwu, Mary Ashley Rimmer, Shea Mercer， Zoran Rankovic和Anang Shelat，都来自圣犹大。
该研究得到了美国国家癌症研究所（R25CA23944）、美国国家普通医学科学研究所（GM132061）和ALSAC （St. Jude的筹款和宣传组织）的支持。
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