加利福尼亚州拉霍拉市-在一项对未来药物发现有影响的研究中，斯克里普斯研究公司的科学家表明，他们能够将简单的化学药品转变为独特的3D结构，类似于自然界发现的3D结构-具有药物所需特性的结构。

在此过程中，他们发现了导致炎症性疾病的潜在药物，目前正在进一步研究中。该研究发表在《自然化学》上。

“我们能够从扁平分子开始，并使用单一化学操作即可创建更复杂的形状，例如药用植物或海洋生物的代谢产物所期望的形状，” Scripps Research化学教授兼高级研究员Ryan Shenvi说道。该研究的作者。“本质上，我们找到了一种方法来弥合合成空间与天然产物之间的鸿沟，开辟了一个全新的领域来探索潜在的药物。”

大自然的优势

在药物开发领域，人们认为，自然生成的化合物相对于由简单的化学原料制成的合成分子具有某些优势。它的大部分与形状有关：所谓的“天然产物”往往具有复杂的球形3-D结构，可以更精确地与体内分子结合，从而提供有利的药物属性，例如减少副作用。

另一方面，在药物开发的早期阶段中使用的合成分子通常是扁平的简单结构，更可能与体内其他分子发生广泛的相互作用。但是，由于它们很容易创建，因此可以更广泛地用于实验。当科学家们正在寻找一种治疗特定疾病的新药时，他们通常会转向数百万个合成分子的文库，以期在大海捞针中找到针头。

Shenvi说：“但是更大的干草堆并不一定意味着您会发现更多的针头。”“通常意味着更多的干草。”

逃离平地

因此，Shenvi和他的Scripps研究实验室一直致力于创建新工具来“逃离平地”，或者比主导传统药物筛选库的平分子更好地构建候选药物。《自然化学》中描述的方法依赖于申维小组在2015年偶然发现的令人惊讶的化学反应。

申维实验室的博士前研究员本杰明·霍夫曼(Benjamin Huffman)说：“没人能预料到这种反应会奏效。”“我们甚至尝试了目前正在推广的基于人工智能的预测技术。”

但是由于该实验相对较快，霍夫曼和申维决定无论如何都要尝试，在称为丁烯酸的简单化学化合物上进行测试，该化合物是玉米油精炼行业的副产品。令他们惊讶的是，这些化合物几乎是瞬间结合在一起的，它们的电子云结合在一起形成了一个意想不到的复杂性的新分子。反应的惊人速度激起了他们的兴趣，并暗示了一种不寻常的推动力，可能被证明是普遍的。

申维说：“我们的下一步是确定该反应是否可以与其他具有不同性质的分子一起起作用。”“因此，我们收集了这些不寻常结构的一小部分。”

变形速度转换

最初的实验表明，该反应对许多不同类型的平面合成分子具有相同的作用，将它们转变为所需的3-D形状，看起来像是活细胞可以产生的形状。

然后，研究的主要部分试图追溯了解反应是如何发生的，这需要与加利福尼亚大学洛杉矶分校的Kendall Houk博士和Houk的博士后研究员Shuming Chen博士合作。实验室。挑战之一是反应的速度。它发生的速度非常之快，使常用的测量工具变得无用。