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Enregistrement W4410405179 · doi:10.1021/acschembio.4c00857

Bioproduction of a Large-Scale Library of Tryptamine Derivatives for Neuropsychiatric Drug Screening

2025· article· en· W4410405179 sur OpenAlexaff
Jillian M. Hagel, Li‐Mei Chang, Jing Li, Xue Chen, Lisa Yu, Jonathan Gallant, Peter J. Facchini

Notice bibliographique

RevueACS Chemical Biology · 2025
Typearticle
Langueen
DomaineChemistry
ThématiqueChemical synthesis and alkaloids
Établissements canadiensUniversity of Calgary
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésBioproductionTryptamineDrugTryptaminesPharmacologyDrug discoveryMedicineChemistryComputational biologyBiologyBiochemistry

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Drug screening programs targeting novel indolethylamines with pharmacological properties suitable for the treatment of psychiatric and central nervous system disorders benefit from the availability of large compound libraries normally prepared using synthetic chemistry. Bioproduction strategies based on microbial metabolic engineering and fermentation generally fail to achieve the throughput, scale, or versatility of synthetic chemistry owing, in part, to a lack of efficient and promiscuous enzymes. Moreover, synthetic biology rarely extends to the purification of targeted products, which is an essential component of synthetic chemistry and drug screening regimes. A lattice of biosynthetic routes beginning with endogenous tryptophan or exogenous indole derivatives were engineered in Escherichia coli using heterologous genes encoding enzymes sourced from plants, mushrooms, microbes and animals. Twelve tryptophan decarboxylase candidates were screened and highly versatile top-performers from Bacillus atrophaeus and the gut microbiome species Clostridium sporogenes were identified. Seven halogenases, three tryptophan synthase β-subunits, six N -methyltransferases, five regioselective prenyltransferases, a cytochrome P450 oxidoreductase 5-hydroxylase, an N -acetyltransferase, a 4- O -kinase and various accessory proteins were also tested. These enzymes were used in various combinations and permutations to build E. coli strains capable of 344 putative biotransformations, which resulted in the formation of 279 products with only 63 targeted compounds not detected. A set of 17 novel N -acetylated derivatives were selected for upscaled culturing and purification to ≥95% from 0.5 to 1 L of the fermentation broth, which yielded ∼6–80 mg of each molecule. The potential of each compound for bioactivity at 14 different receptors or transporters with established or purported involvement in neuropsychiatric diseases was tested using a single ligand concentration. Nearly all the N -acetylated compounds showed interaction with the melatonin (MT 1 ) receptor, and several molecules showed interaction with serotonergic receptors 5-HT 2B, 5-HT 2C, and 5-HT 7 . Overall, we show that bio-fermentation is useful in the large-scale screening of molecules with potential in drug development.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Expérimental (laboratoire) · Signal consensuel: Expérimental (laboratoire)
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,011
Score d'incertitude au seuil0,490

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0000,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0000,000

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,008
Tête enseignante GPT0,246
Écart entre enseignants0,238 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeExpérimental (laboratoire)
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations1
Publié2025
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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