新型小分子開關可控制蛋白質活性

蛋白質分子（示意圖）

　　據美國匹茲堡大學網站最近報道，該校研究團隊開發出一種新技術，利用小分子磷化氫作為“開關”能控制蛋白質的活性。該技術為人們更好地研究生物過程中的分子行為提供了一種有力工具。

　　蛋白質是生物體內種類最多、最重要的成分之一，從牙齒、骨骼、皮膚，到器官的生長和酶與激素的產生，都離不開蛋白質。但在已經完全特化的活細胞中，它們的用途各不相同，各系統間互聯互動的方式也不同，對科學家來說，要確定它們是怎樣工作的是個極大的挑戰。

　　蛋白質由氨基酸長鏈組成。在實驗中，研究人員把一種非天然氨基酸加在某種蛋白質的一個特殊位置，讓它們失去活性，稱之為“保護”。當他們用磷化氫試劑處理細胞，使其表達被“保護”的蛋白質時，非天然氨基酸能被轉換回天然氨基酸，也就是“脫保護”變回活躍的天然型蛋白質。

　　研究團隊將小分子開關用在4種細胞的有關過程中：通過打開熒光素酶活性觸發細胞生物發光；激活一種最初在水母體內發現的蛋白質引起增強熒光反應，將藍光轉變成綠光；蛋白質易位過程中，用小分子開關協助蛋白質在不同細胞間移動；在基因編輯和DNA重組中，利用開關控制基因信息的插入和刪除。

　　這一技術讓研究人員能觀察蛋白質的活動，也有助于將蛋白質從細胞活動中分離，以便更好地了解它們的作用及與其他成分互動時的相互關系。

　　該校化學教授亞歷山大·戴特斯說，用類似藥物的小分子作外來觸發器精確控制細胞中特定蛋白質的功能，有助于揭示與單個蛋白質有關的活動。“就像打開一盞燈的開關看是誰夜里在廚房偷吃東西，一種能迅速激活蛋白質的開關能讓我們對其行為和功能有更多了解。”