当心你的化学试剂

2020-04-14 作者:科学研究   |   浏览(186)

科学家创办网站披露有缺陷化学试剂

当心你的化学试剂 科学家提醒试剂混淆误导生物学研究

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一个50多人的科学家小组创建了旨在帮助生物学家避免使用危害分子生物学和药物试验的劣质化学试剂的网站。

瑞士诺华制药化工库拥有约300万种分子。 图片来源:Novartis AG

“劣质的试剂产生糟糕的科学。它们浪费钱财和事业。”由政府与民间合作建立、研究对药物开发至关重要的蛋白的结构基因组学联盟负责人、生物化学家Aled Edwards表示,尽管文献中到处都是关于单个化学工具所存缺陷的报告,但科学家仍在继续使用它们。“现有的做事方法无法修正这一点。我们如何交流关于分子的信息存在系统故障。”

Stefan Knapp的研究结果让他感觉自己像在坐翻滚过山车。德国法兰克福大学药剂学家Knapp和同事鉴别出一种使肿瘤生长的重要蛋白。他们还发现了一种可以限制该蛋白的类似药物的分子。他们购买了更多的化合物做进一步实验,但这一次结果并不理想。随后,他们从另一家供应商处买了同样的药物,但实验结果甚至比第一次还要好。

Edwards和几十名共同作者在日前发表于《自然—化学生物学》的一篇评论中描述了Chemical Probes Portal网站。它试图创建一个改善现有形势的社区工具。

结果表明,出现问题的分子是对映体——彼此之间成镜面效应但性质却不同的化学结构,如左手和右手的手套。Knapp发现,供应商销售的两种化合物中所包含的对映物比例不同,在该团队的文章中,仅有左手性的对映体是有效的。(具有讽刺意味的是,右手性的版本是肺癌药物克里唑蒂尼的有效形式,它会以不同机制发挥作用)

化学探针是被设计用于绑定特定蛋白并扰乱其功能的小分子。对于试图发现某个特定蛋白在细胞中做了什么的生物学家,或者测定扰乱某种功能是否会形成一种疗法基础的药物研发人员来说,它们是非常有价值的工具。不过,探针通常会扰乱非计划中的蛋白,而且它们的可靠性依据细胞类型和物种而变化不定。这导致依靠此类探针的科学家得出并且发表错误的结论。

奥地利维也纳分子医学研究中心系统生物学家、该研究领导人之一Guilio Superti-Furga说,该团队的验证工作说明了化学试剂可能是阻碍生物学实验的诸多途径之一。在一些情况下,科学家并不知晓他们手中有什么样的化学物质。而在另一些情况下,分子效应比实验认为的更加笼统。“这两个问题加在一起就会降低利用化学物质探索生物学的精彩的潜在影响。”Superti-Furga说。

新的门户网站将推荐特定蛋白所使用的探针,并且详细说明推荐的试验系统以及在哪些浓度下使用这些试剂。“我们的贡献还将在于把糠整理出来,然后说‘这里是麦子’。”Edwards表示。

美国加州斯克里普斯研究所免疫学家和化学家Kim Janda用更直白的语言描述了这个问题:“如果你不注意化学,那么化学就会咬伤你!”

《中国科学报》 (2015-07-30 第3版 国际)

jin2055金沙网站,在细胞生物学的所有领域,研究人员都需要依赖化学试剂。其中一个用处是将其作为解剖一个蛋白质功能的工具化合物或化学探针。例如,与用遗传技术抑制一种专效酶相比,用小分子限制一个具体的酶会提供蛋白质生物学更加精细的线索。在化工库里有时也会收集一些化合物,它们在那里被大规模检查,以期发现有用的试剂和药物。

在两种情况下,混合物、杂质和意料之外的活动会让没有疑心的科学家像赶野鸭子一样白忙活一番。过去几年,科学家已经在多篇文章中对基于化学物质的人工制品提出了预警,但他们认为这些问题仍然并不广泛。一些网上资源可以提供帮助。专家策划的“化学探针门户”(www.chemicalprobes.org)网站对100多种工具化合物做了评估。“探针和药物淘金者门户”(www.probes-drugs.org)收集了可以公开获得的信息,以帮助研究人员选择使用哪些化学物质。

实际上,评估研究人员购买的化学物质的质量并不容易。试剂经常含有合成的副产物,或是试剂降解形成杂质。马萨诸塞州布罗德研究所带领高通量检测组的化学专家Josh Bittker和团队收集了一个已经在临床试验中被测试过的化合物库,他们发现了这种化学污染存在的程度有多高。

让他们吃惊的是,在该团队验证的8584个分子中,有近29%的分子没能通过质量控制。在一些批次的试剂中,杂质含有量达到15%甚至更高。通常,来自同一个供应商的另一个制造批次的材料会通过审核,尤其当提供的是干粉末而非溶液时(这种形式更方便用于实验但却容易分解)。

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