DNA 的隱藏力量可能會改變藥物的製造方式

許多藥物都是手性的，這意味著它們以兩種鏡像形式存在——類似於一雙手——並且可以在體內發揮不同的作用。一種版本可以有效治療這種疾病，而另一種版本可能沒有什麼好處，甚至會造成傷害。生產所需的形式是藥物開發中的一個主要挑戰，但新的 DNA 引導方法可以使這一過程更清潔、更簡單且更環保。

DNA 和蛋白質在活細胞中自然吸引，因為 DNA 中的磷酸基團帶負電荷，而許多氨基酸帶正電荷。由化學系副教授 Cho Ru Yi 領導的新加坡國立大學團隊想知道這種相同類型的吸引力是否可以幫助控制實驗室中的化學反應。他們的目標是了解 DNA 是否能夠引導分子以特定的、可預測的方式相互作用。

DNA 磷酸鹽如何指導化學反應？

研究人員發現，DNA 中的某些磷酸基團可以在化學反應過程中吸引帶正電的分子，幫助它們正確排列——就像磁鐵將金屬珠拉到位一樣。這個過程被稱為離子耦合，使反應分子緊密結合在一起並正確定向，以產生單一的、所需的鏡像產物。研究小組表明，這種定向效應適用於許多不同的化學反應。

為了確定哪種磷酸鹽負責這種歸巢能力，該團隊創建了一種稱為“PS 掃描”的新實驗方法。他們系統地用幾乎相同的取代基取代了 DNA 中的單個磷酸位點，並重複了他們的測試。當磷酸鹽取代降低反應的選擇性時，表明原始位點發揮了至關重要的作用。為了證實他們的發現，他們與香港中文大學的張興龍教授合作，利用計算機模擬來驗證實驗結果。

該作品發表於 刺激自然 2025 年 10 月 31 日。

DNA作為綠色化學的工具

“大自然從不使用 DNA 磷酸鹽作為催化劑，但我們已經證明，如果設計正確，它們可以像人工酶一樣發揮作用，”週教授解釋道。

他補充說，這一發現可以使化學製造更加可持續和高效，特別是在生產複雜、高價值的藥物時。

該團隊計劃進一步探索如何使用 DNA 磷酸鹽來設計和生產手性（鏡像）化合物，以開發下一代藥物。