頂級期刊發布控制蛋白的基本規則
日期：2015-09-23 09:04:34
我們體內有些蛋白質能夠對溫度改變或者其他環境線索做出應答，從可溶轉變為不可溶。科學家們現在破解了控制這種相變的基本規則，根據這套規則設計蛋白質可以隨心所欲的改變其可溶性。這項研究為人們提供了一條新的藥物遞送途徑，相關論文發表在材料類頂級期刊Nature Materials雜志上。
蛋白質都是變身大師，能夠從最初的線性氨基酸鏈，折疊成為具有特定功能的3D形態。不過，有些蛋白質的變形能力特別強。舉例來說，肌肉纖維中的elastin（彈性蛋白）可以根據溫度變化進行組裝和解聚。Elastin在細胞內是可溶的，但在細胞外它們會因為分子互作而升溫，變成不可溶的蛋白質。Elastin的這種轉變給肌肉賦予了彈性，讓肌肉能夠拉伸、收縮和復原。
已知蛋白質相變受到特定氨基酸序列的控制。為了進一步了解這樣的序列，杜克大學的Ashutosh Chilkoti和洛克菲勒大學的Felipe Quiroz進行了深入研究。他們在elastin關鍵氨基酸序列的基礎上構建了一個蛋白質文庫，并在大腸桿菌E. coli中表達這些蛋白質，看它們是否能夠根據環境線索從可溶變為不溶。
研究人員在實驗結果的基礎上，建立了控制蛋白質相變的一套規則。這些規則可以幫助人們更好的控制蛋白質在體內的行為，Chilkoti介紹道。
這一工作非常有價值，為研究者們提供了控制蛋白質相變的確切氨基酸序列，華盛頓大學的Rohit Pappu評論道，“我認為這是非常有前景的。”
杜克大學的研究人員希望利用這些規則，最終將合成蛋白質作為藥物遞送的載體。比如說，設計一種蛋白質使其能夠在室溫下與藥物均勻混合，而后在體溫環境下變為不溶。這種蛋白質注射到體內之后可以形成凝膠樣的膠囊，將藥物包裹在其中。隨著時間的推移藥物慢慢流出，剩下的蛋白質團會被機體的天然機制降解并排出。Pappu認為，這是一個值得嘗試的研究方向。
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