《科學》：科學家利用光控制蛋白質活性

可用來關閉細胞中致病蛋白的活性

美國科學家近日發現了一種新方法，能夠利用光控制催化生化反應的某種蛋白活性。研究人員稱，這是首次成功利用光來控制一種蛋白的活性，將來可能具有多種應用，比如用來關閉細胞中致病蛋白的活性等。相關論文發表在10月17日的《科學》（Science）雜志上。
 
美國德州大學西南醫學中心的Rama Ranganathan和同事，通過將來自燕麥的光覺蛋白插入來自大腸桿菌的催化生化反應的酶，創造出了一種雜種蛋白。研究人員發現，向這個光覺蛋白照射光可操縱酶的活性。論文主要作者之一、美國賓夕法尼亞州立大學化學系的Stephen Benkovic說：“這一技術就像光開關，當我們向光覺蛋白照射光時，酶的活性增加；當關閉光時，酶的活性降低。”

圖片說明：科學家將燕麥光覺蛋白（sensor）插入大腸桿菌酶中，當向蛋白照射白光（stimulus）時，酶的活性增加（output）。（圖片來源：Benkovic lab, Penn State）

研究人員表示，在設計雜種蛋白的時候，有幾個重要的因素需要考慮。一個是蛋白的正確構象，錯誤構象將會使蛋白無法對光作出反應；一個是光覺蛋白插入酶的特定位點，位點錯誤同樣會使光開關無法起作用。
 
研究小組未來將會研究由光觸發的信號如何從光覺蛋白向酶傳輸。Benkovic說：“這一過程的作用機制尚不清楚，目前來看，其效果也較小。不過我們計劃優化這一技術，看看是否能夠以另一種方式利用光，來調節酶的活性。”（科學網 梅進/編譯）
 
（《科學》（Science），Vol. 322. no. 5900, pp. 438 – 442，Jeeyeon Lee，Rama Ranganathan）
 
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