Science Daily — 直到現在，唯有在細胞內部的複雜機器能將酵素的成分混合、使其結合成為一體，並成為如盤尼西林（penicillin）這般具有精巧化學結構的天然物。在美國聖地牙哥 Scripps 海洋研究所以及 Skaggs 藥物科學研究所及亞利桑納大學的研究人員們則首次在細胞體外成功模擬了這樣的程序。
圖1. An ordinary laboratory flask was used to extract enzymes, the catalysts used to synthesize an antibiotic natural product in Brad Moore's laboratory. (Credit: University of California - San Diego)
這個研究主要是由 Scripps 的 Qian Cheng 及 Bradley Moore 兩位科學家所帶領，他們專責於合成一些天然的抗生素產物，這些天然物是由夏威夷海域沈積物中所得到的細菌所分泌製造的。他們將存在於細胞中的各種酵素如同調製雞尾酒般的混合在一起，在實驗室的錐形瓶中進行著相對簡單的混合成序。
圖2. Bradley Moore 教授（圖片來源：http://scrippsnews.ucsd.edu/Releases/?releaseID=837）
圖3. Qian Cheng, lead author of the Nature Chemical Biology research paper.（圖片來源：http://scrippsnews.ucsd.edu/Releases/?releaseID=837）
研究的論文連同在哈佛醫學院中所進行的相似之抗腫瘤化合物之研究發表於九月份《Nature Chemical Biology》期刊當中。
「這個研究也許可以成為在探討藥物如何合成的領域中一個新的開端，」Moore 這樣說到，他是 Scripps 海洋生物技術及生物醫學中心的教授。「將所有的酵素組合在一個單一的反應容器當中，透過不同的途徑來製備複雜的分子。」
當在放大量地製備程序中逐漸的使用這樣的程序時，便可以讓合成變得更加的便宜同時也可以盡可能的不需要使用人造的化學藥品而達到真正的「綠色」化學。
現今大多數醫療用藥均仰賴合成製備。而類似像 Moore 及 Scripps 海洋學家 Bill Fenical 這類的學者便將重心轉移到海洋身上，在那裡有著豐富的嶄新天然物來源，其中有許多對於疾病或是癌症而言，都是具備著高度的治療潛力。
在 Moore 實驗室中合成一個名為 enterocin 的抗生素，大概只需花費兩小時左右的時間。根據 Moore，類似像這樣的化合物，如果單純的只是合成出來也要將近幾個月的時間，這還不包含化學上的準備工作。
圖4. 具有高度複雜性的抗生素 enterocin 化學結構（圖片來源：http://www.nature.com/nchembio/journal/v3/n9/compound/nchembio.2007.22_ci.html）
其實這整個工作最費時的地方在於找尋、辨識與製備適當的酵素，因為這些酵素是催化合成的主要功臣，而透過這樣的方法進行組裝便是「生物合成途徑」。
圖5. 利用生合成路徑來製備複雜天然物 － enterocin（圖片來源：http://www.nature.com/nchembio/journal/v3/n9/index.html）
圖6. (a,b) Biosynthesis primed with acetate via the decarboxylation of malonate (a) and benzoate (b). 圖片來源：Nature Chemical Biology. 2007, 3, 557-558, scheme 1.
Moore 說到：「我們現在已經製備了一個 “生物工具箱”。在這個新的程序當中，酵素變成了一種可以用來進行合成的工具。」
明尼蘇達大學的 Robert Fecik 指出在《Nature Chemical Biology》所發表的這篇文章：「… Moore 與他的研究團隊將生物合成途徑重建到了一個更新的層次。」
而新的研究同時也將一些具有潛力的天然酵素合併在一起來製備一些新的分子，這些分子一般在自然界中並沒有被發現過，未來的計畫是將其發展成為新藥。Moore 稱這些分子為「不天然的天然物。」
Also joining Cheng and Moore in the research were Dario Meluzzi of the UC San Diego Skaggs School of Pharmacy and Pharmaceutical Sciences and Longkuan Xiang and Miho Izumikawa of the University of Arizona.
The U.S. National Institutes of Health supported the research.
Note: This story has been adapted from a news release issued by University of California - San Diego.
原始報導：
1. ScienceDaily：Simple Method To Create Natural Drug Products Developed
2. Scripps News：Researchers Develop Simple Method to Create Natural Drug Products
原始論文：
Enzymatic total synthesis of enterocin polyketidesNature Chemical Biology, 2007, 3, 557-558.
Qian Cheng, Longkuan Xiang, Miho Izumikawa, Dario Meluzzi and Bradley S MoorePublished online: 12 August 2007 | doi:10.1038/nchembio.2007.22
Abstract | Full Text | PDF (1,472K) | Supplementary information | Chemical Compounds
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