Researchers eliminate drug discovery bottleneck
http://www.physorg.com/news126155861.html
March 31, 2008
決定未知自然化合物的結構在藥物篩選與開發中，是緩慢且昂貴的一部份 -- 幸虧在 UCSD 開發的實驗性與計算性協定，這種情況或許現在就會改變，這將在 3/31 於新加坡所舉行的 RECOMB 2008（Research in Computational Molecular Biology，計算分子生物學的研究）中簡報。
UC San Diego 研究者設計出一種方法，將決定源自於天然化合物之胜肽（peptides，蛋白質片段。譯註：若看不見的話，字這樣寫：胜(月太)，不禁要抱怨一下，科技要進步，資訊交流要無障礙，參見：http://chardb.iis.sinica.edu.tw/charDB3/index.php）結構的時間，從 6 個月縮減到只要 1 天！
這項進步將幫助藥物發現研究者 -- 他們需要儘可能知道更多、知道更快關於抗菌、抗病毒的自然產物，以及他們正在探索的、其他藥理學上的有趣特性。
根據研究者表示，要決定某一類型天然化合物，稱為非核醣體胜肽（ nonribosomal peptides，NRPs，它們因藥物上的潛力正熱切地被研究著。）的結構，目前仍相當困難、耗費時間且成本高昂。
為了解決這個問題，UCSD 研究者透過 UCSD Skaggs 藥劑與製藥學學院的質譜學專家與來自於 UCSD Jacobs 工程學院的電腦科學專家之間的創新合作，開發出一種快速、自動化且價格低廉的方式來決定 NRPs 的結構。
如果你將某個 NRP 的結構想成環形的一串珠子，那麼這種新演算法基於質譜學將每個珠子的質量破解（decipher）並決定珠子在環中的次序 -- 這對於解開分子的結構以及它的藥理學作用是相當關鍵的一則資訊。
除了篩選新藥物並研究天然化合物之外，作者們表示，這項研究可能幫助生物合成工程致力於再程式化（reprogram）E. coli（大腸桿菌）品種，以便將它們轉變成 NRP 裝配線，現在，研究者有了快速的方法來描繪所產出之 NRPs 的特性。
NRPs，諸如盤尼西林，與其他自然產物，在藥理學中有著無比的追蹤記錄：銷售最好的前二十大藥物中有九種不是從天然產物中獲得靈感，就是源自於它們，研究者表示。
非核醣體胜肽演化超過數百萬年，而製造它們的生物通常將其用於化學防禦與通訊目的，第一作者 Nuno Bandiera 解釋，UCSD 博士後研究者，同時也是 UCSD Jacobs 工程學院電腦科學系成功的博士候選人。
要決定 NRPs 的結構是惡名昭彰的困難，因為一般的胜肽定序工具沒有作用。NRPs 的環形結構；非標準胺基酸的普遍，那阻撓資料庫的搜尋；而且因為胜肽的非核醣體天性使得結構資訊並沒有直接刻畫在基因組 DNA（genomic DNA）中，全都是路障的主要貢獻者。研究者得要倚賴緩慢的、手工的、昂貴的，而且不一定都可靠的方式來破解 NRPs 的結構。
UCSD 研究者已經證明有可能將 NRP 環拆開，並利用質譜儀進行多重通行（multiple passes），將所產生的胜肽串分解成愈來愈小的次單位。這種方法 -- 稱為多階段質譜學（multistage mass spectrometry）-- 在這些片段每次通過質譜，變得愈來愈短且數量愈來愈多時，讓 UCSD Skaggs 學院的研究者，能基於環片段的重量來收集資料。
UCSD Jacobs 學院的電腦科學家設計演算法，能逐步從這裡拾起片段。演算法將重疊的片段黏合在一起，直到它們重新組合出一系列可能的原始環形結構，Julio Ng 解釋， UCSD 的跨學門資訊生物博士計畫的畢業生，同時也是 RECOMB 2008 論文的共同作者。
這些演算法用到在每階段以質譜儀所收集的、不同 NRP 環片段重量的資料。這項研究是一種得過獎的自動化方法的延伸，Bandeira 及其同僚用以重構蛇的毒液胜肽。
"我們的 RECOMB 2008 論文代表重新定序（de novo sequencing）非核醣體胜肽的第一個證明。在不知道原始化合物結構的情況下，我們能測定它，" 電腦科學教授 Pavel Pevzner 解釋，RECOMB 2008 的資深作者，同時也是 UCSD 演算法與系統生物學中心（那是 Calit2 的一部份）主任。
在他們的 RECOMB 2008 論文中，研究者記錄他們如何使用重新定序來決定二種不同非核醣體胜肽的結構。為了驗證他們的結果，研究者選擇使用緩慢的、勞力密集的、成本高昂的，而且有時會前後矛盾的 NMR 方式獨立定序的胜肽。這個團隊現在研究超過 10 種額外的化合物，並為此技術申請暫時性的專利。
（下面是計畫緣由略譯）This project arose after Roger Linington from UC Santa Cruz, a co-author on the RECOMB 2008 paper, approached Dorrestein with the hope that Dorrestein's group would be able to use mass spectrometry to obtain the molecular structure of a natural compound that is very effective against malaria. When Dorrestein found that the data being collected from a strictly mass spectrometer approach was getting extremely complicated – in large part due to the cyclic structure of the compound, he contacted Pevzner. What followed was a fruitful back and forth between the mass spectrometry team and the computer scientists that eventually led to this novel and creative solution.
◆ 星去年生物醫藥產值比二千年成長近四倍
中央社 2008-03-31
（中央社記者康世人新加坡三十一日專電）根據新加坡貿工部的資料，新加坡去年生物醫藥科技產值達到二百四十億新元（新台幣五千一百六十億元），比公元二千年的六十三億新元（新台幣一千三百五十多億元）成長了近四倍。
新加坡「聯合早報」今天報導，貿工部政務部長李奕賢日前在「BioBiz 2008」座談會公佈上述數據，並指生物醫藥是星國第二大製造業，去年吸引了九億新元（新台幣一百九十五億餘元）的固定資產投資。
在研究方面，李奕賢說，從二千年起，新加坡已有四座大型企業科學研究實驗室和二十家世界領先的生物科技公司在新加坡落腳。
李奕賢表示，新加坡在科研的開支也達到十一億新元（新台幣二百三十六億餘元），比二零零五年成長超過二億新元（新台幣四十三億元），而研究人員也增加近三百人，在二零零六年達到二千人。
此外，由於新加坡的生物醫藥業成長迅速，佔製造業產值的百分之五點九，過去幾年共有超過四千人在這個領域工作。未來三年，新增投資也將創造超過二千個新的製造業就業機會和超過五百個研究職缺。
貿工部的數據也顯示，新加坡去年對歐洲的化學和相關產品出口額達到一百一十億元（新台幣二千三百六十五億元），這相當於新加坡對歐洲總出口額的百分之二十三。
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