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新型小分子开关可控制蛋白质活性

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来源: 作者: 2019-05-16 22:10:44

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蛋白质分子(示意图)

据美国匹兹堡大学站最近报道,该校研究团队开发出一种新技术,利用小分子磷化氢作为“开关”能控制我们都是孩子
蛋白质的活性。该技术为人们更好地研究生物过程中的份子行为提供了一种有力工具。

蛋白质是生物体内种类最多、最重要的成份之一,从牙齿、骨骼、皮肤,到器官的生长和酶与激素的产生,都离不开蛋白质。但在已经完全特化的活细胞中,它们的用途各不相同,各系统间互联互动的方式也不同,对科学家来讲,要确定它们是怎样工作的是个极大的挑战。

蛋白质由氨基酸长链组成。在实验中,研究人员把一种非天然氨基酸加在某种蛋白质的一个特殊位置,让它们失去活性,称之为“保护”。当他们用磷化氢试剂处理细胞,使其表达被“保护”的蛋白质时,非天然氨基酸能被转换回天然氨基酸,也就是“脱保护”变回活跃的天然型蛋白质。

研究团队将小分子开关用在4种细胞的有关过程中:通过打开荧光素酶活性触发细胞生物发光;激活一种最初在水母体内发现的蛋白质引起增强荧光反应,将蓝光转变成绿光;蛋白质易位过程中,用小分子开关协助蛋白质在不同细胞间移动;在基因和DNA重组中,利用开关控制基因信息的插入和删除。

这一技术让研究人员能视察蛋白质的活动,也有助于将蛋白质从细胞活动中分离,以便更好地了解它们的作用及与其他成分互动时的相互关系。

该校化学教授亚历山大·戴特斯说,用类似药物的小份子作外来触发器精确控制细胞中特定蛋白质的功能,有助于揭露与单个蛋白质有关的活动。“就像打开一盏灯的开关看是谁夜里在厨房偷吃东西,一种能迅速激活蛋白质的开关能让我们对其行动和功能有更多了解。”

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