TU Graz和acib的研究人员成功地进行了酶促生物催化合成核酸构件的首次合成。这促进了抗病毒剂和基于RNA的治疗剂的开发。由于COVID 19大流行以及相关的对治疗剂和疫苗的深入研究，核苷的化学物质类别正在引起极大的兴趣。天然和合成的核苷具有抗病毒作用，可以作为核糖核酸(RNA)的组成部分。当掺入RNA时，大分子内发生新的相互作用，对稳定性和生物学有效性产生积极影响。

在药物化学中，特别需要碳(C)-核苷的分子家族。这些与天然更常见的氮(N)核苷(RNA的经典组成部分)不同，糖的连接方式是所谓的核酸碱基。C-核苷具有碳-碳键，而不是碳-氮键。这在生物化学上更加稳定，并且使活性成分具有更长的生物半衰期。格拉茨工业大学和acib能力中心(奥地利工业生物技术中心)的两名研究人员首次成功地借助酶成功地生物催化生产了C-核苷。具体结果已发表在《自然通讯》上。

是的，酵素“ YeiN”

格拉茨大学生物技术与生物过程工程研究所所长Bernd Nidetzky，同时也是奥地利工业生物技术中心(acib)的科学总监，而acib的Martin Pfeiffer在一项研究中发现并鉴定了“ YeiN”酶，它可以通过特定的碳键将两个核苷结构单元5磷酸核糖和尿嘧啶连接起来。他们是全球首位展示一种酶的人，该酶是生产C-核苷的合适生物催化剂。

高效环保的生产

借助“ YeiN”的催化能力，这家位于格拉茨的公司能够生产出重要的C核苷假尿苷的几种衍生物。他们还能够证明这些衍生物之一可以掺入RNA中，从而可以修饰RNA。这对于基于RNA的治疗产品的生产尤其重要，因为将伪尿苷掺入RNA可以提高稳定性和半衰期，从而提高诸如疫苗之类的治疗性RNA的有效性。

在我们的研究中，我们表明伪尿苷可以生物催化生产。与纯化学合成相比，这是一种更为有效的方法，因为所需的反应步骤更少并且不需要有毒的化学物质。因此，C-核苷的生物催化生产是非常强大的优雅替代品，是经典化学合成的替代品，在效率方面甚至优于它。”

Bernd Nidetzky，TU Graz生物技术和生物过程工程研究所所长，奥地利工业生物技术中心科学总监

根据《自然通讯》上发表的发现，现在可以进行研究以扩大“ YeiN”的底物光谱。目标?其他相关C-核苷的生物催化合成。

RNA疫苗

首次使用RNA疫苗针对COVID-19进行的全面疫苗接种已经进行了几天。这些完全新颖的疫苗包含病原体的遗传信息，并诱导细胞产生病毒蛋白，然后将其提供给免疫系统。随后的免疫反应可保护人体免受实际病毒感染。如果已经感染了该病毒，则抗病毒药物可以防止该病毒繁殖。

基于C-核苷的药物Remdesivir具有这些必要的抗病毒特性，对多种RNA病毒(包括日冕和埃博拉病毒)有效。该活性成分已在欧盟获得有条件的批准，用于治疗COVID-19患者。C-核苷的生物催化生产可以为这种新希望以及基于C-核苷的RNA疫苗提供进一步的动力。