顶级期刊发布控制蛋白的基本规则

　　

生物通报道：我们体内有些蛋白质能够对温度改变或者其他环境线索做出应答，从可溶转变为不可溶。科学家们现在破解了控制这种相变的基本规则，根据这套规则设计蛋白质可以随心所欲的改变其可溶性。这项研究为人们提供了一条新的药物递送途径，相关论文发表在材料类顶级期刊Nature Materials杂志上。

蛋白质都是变身大师，能够从最初的线性氨基酸链，折叠成为具有特定功能的3D形态。不过，有些蛋白质的变形能力特别强。举例来说，肌肉纤维中的elastin（弹性蛋白）可以根据温度变化进行组装和解聚。Elastin在细胞内是可溶的，但在细胞外它们会因为分子互作而升温，变成不可溶的蛋白质。Elastin的这种转变给肌肉赋予了弹性，让肌肉能够拉伸、收缩和复原。（延伸阅读：Cell封面文章：一个巨大蛋白的记忆）

已知蛋白质相变受到特定氨基酸序列的控制。为了进一步了解这样的序列，杜克大学的Ashutosh Chilkoti和洛克菲勒大学的Felipe Quiroz进行了深入研究。他们在elastin关键氨基酸序列的基础上构建了一个蛋白质文库，并在大肠杆菌E. coli中表达这些蛋白质，看它们是否能够根据环境线索从可溶变为不溶。

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研究人员在实验结果的基础上，建立了控制蛋白质相变的一套规则。这些规则可以帮助人们更好的控制蛋白质在体内的行为，Chilkoti介绍道。

这一工作非常有价值，为研究者们提供了控制蛋白质相变的确切氨基酸序列，华盛顿大学的Rohit Pappu评论道，“我认为这是非常有前景的。”

杜克大学的研究人员希望利用这些规则，最终将合成蛋白质作为药物递送的载体。比如说，设计一种蛋白质使其能够在室温下与药物均匀混合，而后在体温环境下变为不溶。这种蛋白质注射到体内之后可以形成凝胶样的胶囊，将药物包裹在其中。随着时间的推移药物慢慢流出，剩下的蛋白质团会被机体的天然机制降解并排出。Pappu认为，这是一个值得尝试的研究方向。

 

生物通编辑：叶予

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