新型小分子开关可控制蛋白质活性

常丽君

2016年08月03日08:24  来源:科技日报
 
原标题:新型小分子开关可控制蛋白质活性

  蛋白质分子(示意图)

  科技日报北京8月2日电 (记者常丽君)据美国匹兹堡大学网站最近报道,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”能控制蛋白质的活性。该技术为人们更好地研究生物过程中的分子行为提供了一种有力工具。

  蛋白质是生物体内种类最多、最重要的成分之一,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,对科学家来说,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;在基因编辑和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观察蛋白质的活动,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,用类似药物的小分子作外来触发器精确控制细胞中特定蛋白质的功能,有助于揭示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为和功能有更多了解。”

(责编:魏艳、赵竹青)

推荐阅读

韩春雨实验结果遭质疑 科学界表示仍需等待 3个月前,因发现了一种革命性的基因编辑方法并在顶级期刊《自然·生物技术》发表而“一鸣惊人”的河北科技大学副教授韩春雨,近日再次被推向风口浪尖。因为到目前为止,全球还没有一家实验室对外宣布能够完全成功重复韩春雨的实验。【详细】

我国第二批航天员首次曝光 参加国际训练意大利撒丁岛组织的航天员洞穴训练任务,来自不同国家的航天员组成乘组,在与外界隔离的复杂洞穴中进行探险、勘查和测绘等活动,并完成采集洞穴样本、寻找生命等一系列科学试验,旨在通过在极端环境中工作和生活,评估和锻炼航天员的行为绩效技能。【详细】