據(jù)研究表明，動物和人類可能會產(chǎn)生超過10萬種不同的化學物質(zhì)，而這其中很大一部分尚未被深入研究。目前，我們尚未確定產(chǎn)生這些代謝物的酶是哪些，這也是了解它們?nèi)绾未龠M生存的主要挑戰(zhàn)之一。

鑒于此，近期由博伊斯湯普森研究所（BTI）Frank Schroeder 教授團隊在《Natural Chemical Biology》期刊上發(fā)表題為“Repurposing degradation pathways for modular metabolite biosynthesis in nematodes”的研究成果。研究人員揭示了動物體內(nèi)一種以前未知的生化循環(huán)過程，即利用細胞廢物產(chǎn)生新的、重要的化學物質(zhì)。這些化學物質(zhì)在調(diào)節(jié)行為、發(fā)育和衰老方面起著重要作用。該研究與之前的看法相反，被認為編碼羧酸酯酶(水解酯的酶)的基因，實際上是從細胞廢物中組裝各種新的代謝物。這項研究有可能徹底改變我們對包括人類在內(nèi)的動物功能的理解。

根據(jù)在《Natural Chemical Biology》上發(fā)表的論文成果，研究展示了動物廣泛回收生化廢物，并利用這些廢物產(chǎn)生新型化學物質(zhì)，這些物質(zhì)在生物學中扮演著關(guān)鍵角色，從調(diào)節(jié)行為到促進發(fā)育和抵抗衰老。研究顯示，之前認為編碼羧酸酯酶的基因?qū)嶋H上在將通常被認為是“細胞廢物”的構(gòu)建塊組裝成一系列新的代謝物方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用。令人驚訝的是，所謂的羧酸酯酶被發(fā)現(xiàn)有助于形成酯和酰胺鍵，而這與計算算法預(yù)測的功能相反。這一發(fā)現(xiàn)表明我們對生物化學的理解在很大程度上仍然不完整。

這種生化循環(huán)機制的發(fā)現(xiàn)為未來的研究開辟了令人興奮的新途徑，有可能大大加速未知代謝物的結(jié)構(gòu)和功能注釋。這項研究為探索超過10萬種不同的、未經(jīng)研究的化學物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能開辟新的研究途徑。由于未知的結(jié)構(gòu)空間是化學物質(zhì)的寶庫，它可能是理解許多生物過程的關(guān)鍵。未來的研究可以進一步深入探索這種生化循環(huán)機制，以更好地理解動物和人類的功能和生物過程，并揭示這些化學物質(zhì)在調(diào)節(jié)行為、發(fā)育和衰老方面的具體作用。

參考文獻

“Repurposing degradation pathways for modular metabolite biosynthesis in nematodes” by Chester J. J. Wrobel and Frank C. Schroeder, 6 April 2023, Nature Chemical Biology. DOI: 10.1038/s41589-023-01301-w

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