St. 爱德华获得了国家卫生研究院的第一笔资助

Austin, Texas — 圣地亚哥·托莱多,圣. Edward’s University, has received a three-year, $330,602年,美国国立卫生研究院(NIH)资助研究一种金属酶及其在癌症和其他疾病进展中可能发挥的作用.

这是美国国立卫生研究院向圣. Edward’s professor.

“Dr. 托莱多的资助是我们研究人员能力的最新证明,” said Gary Morris, Dean of the School of Natural Sciences. “这项新拨款正在加强一个研究项目,该项目在过去四个夏天为300多名本科生提供了超过100万美元的支持. It is part of what makes St. 爱德华大学是学生攻读STEM学位的好地方.”

美国国立卫生研究院选择托莱多的拨款提案的一个原因是,科学家们开始发现这种酶的存在之间存在一些相关性, called acireductone dioxygenase (ARD), and certain cancer types. 该酶的功能和作用机制仍是一个活跃的研究课题, 托莱多的拨款提案将此作为其主要的科学目标之一.

这项研究的目标之一是扩大仿生分子模型化合物的可用性,以解释ARD是如何运作的. These models explore how the reactivity, or path, 什么样的酶起作用,会产生什么样的产物.

“我们认为,对于这种酶如何影响癌症类型或疾病,我们有一些话要说,” Toledo said. “通过了解酶的功能机制, 我们希望更好地了解这种酶是如何影响疾病状态的. 如果科学家们能更好地理解这一点,那么治疗方法就可以从那里衍生出来.”

When Toledo started this project at St. 2015年,他得知科学界对ARD的研究不足. 这种酶的新奇和独特的依赖金属的功能引起了他的兴趣.

当时,人们对这种酶在哺乳动物中的作用知之甚少. That changed in 2014, 当另一个实验室发现这种酶可以在哺乳动物细胞中表达时. 这一发现在生物化学层面引发了更多关于这种酶如何参与疾病的问题, Toledo said.

Explaining what the research involves, 托莱多说,他和他的研究人员并不研究这种酶本身. Instead, 他们使用类似于酶活性位点的模型分子化合物——或者被称为仿生化学,因为它模仿了生物系统. 问题是,仍然有很少的模型是准确的,能够描述ARD酶是如何起作用的.

In 2018, 托莱多和他的本科生德尼萨·伊万, Alexander Gremillion, Anthony Sanchez, 和Servando Sanchez发表了一篇文章,介绍了 first structural model for the enzyme.

他们期待与这项工作相关的第二篇文章很快发表, also co-authored by students at St. Edward’s.

美国国立卫生研究院的拨款将允许托莱多和他的本科团队提出化合物来模拟哺乳动物细胞中发现的酶. First, 他们将完成对镍基乙酰化脲双加氧酶模型化合物家族的研究,然后继续研究三种与人类有关的金属——锰, cobalt and iron. ARD的一个独特特征是金属可以在酶中交换,从而引起不同的反应性.

“我在这项拨款提案中提出的每一种化合物, 我的每一个想法都来自于我的学生所做的工作, 未来的每一个成果都将来自于我们实验室的本科生,” he said.

In addition to student researchers, 托莱多召集了一组来自德克萨斯大学奥斯汀分校的合作者和导师, University of North Texas, Baylor University, 和三一大学提供科学专业知识, access to specialized equipment, 以及在项目期间的指导.

托莱多对能够阐明这种酶的功能感到兴奋, 他说,他已经为他和他的学生所取得的成就感到自豪.

“这确实表明,科学界所重视的高质量研究可以在像圣何塞大学这样的本科院校完成. Edward’s with students that are, in some cases, just starting their training in Chemistry,” Toledo said.

What is Oxygenase and what does it do? 加氧酶是金属酶的一个分支,能够将氧插入底物分子中. Enzymes transform such molecules. 这种酶催化的转化是将一个氧分子插入另一个分子, breaking it apart. 双加氧酶是指将两个氧原子插入到分子中.