作为一种大而杂乱的分子,蛋白质是生命的组成部分,是全部生命活动的柱石。可是关于如此重要的一种物质,曩昔人们一向缺少关于蛋白质间根本通讯状况的了解。
近来,普林斯顿团队成功开发除了一种办法,能够准确查探蛋白质间的相互作用,为潜在癌症药物和其他疗法的研讨翻开了大门,其研讨成果现已宣布在最新一期的《科学》杂志上。
这项突破性技能被命名为μMap,普林斯顿大学的研讨团队和默克公司的科学家用光催化剂对蛋白质及其街坊进行符号,然后使它们在微观领域中的准确观测成为可能。该技能能够在10纳米的级别上,标识出某个蛋白质及其10-15个相邻蛋白质。
文章通讯作者麦克米伦(David W. C. MacMillan)说:“经过一些要害的试验,咱们很快就能证明,蛋白质能够在十分细小的间隔内被标识出来,使咱们切当地知道邻近有什么。这是史无前例的。对生物学来说,这就像忽然翻开电灯开关,看到周围的全部相同。”
在试验中,光催化剂被选择性地附着在细胞外表40000余种蛋白质中的一种上。科学家用具有十分高的光子能量的蓝光照耀上去。催化剂吸收这种蓝光后,将其光能转换成化学能。
在这里,科学家还利用了一种叫重氮嗪的有机分子。当重氮嗪十分挨近催化剂时——在0.1纳米以内——催化剂转化的部分化学能会作用到重氮嗪上。随后,重氮嗪会发作剧烈反响,释放出一种副产品碳烯。
这是一种极不安稳的特别碳原子,会附着在任何它能附着的东西上,因而范围内的许多蛋白质上都会呈现它的身影。与此同时,碳烯的存在十分时间短,只要几纳秒的机遇,这使得它们不或许会呈现在较远的蛋白质身上。因而,它们的反响供给了一切相邻分子的生动、实时快照,科学家能够用它们能够制造出一幅准确的微环境地图。
这关于潜在的癌症医治很重要,由于癌细胞存在的条件,便是它们经过PD-L1和PD-1蛋白质,向免疫细胞释放了诈骗信号。如果能准确定位到相关蛋白质的触摸状况,找到这种诈骗信号的传达途径,就能将其堵截,然后杀死癌细胞。
“现在咱们还不做癌症生物学,”麦克米伦表明,“但咱们发明晰这个东西,能够给你供给许多关于这些癌细胞的信息。咱们我们都以为,经过这些信息,你能够以这些蛋白质为方针,作为一种铲除搅扰信号的办法。如果能消除这些信号,免疫系统就能更好地追寻癌细胞。”
参考文献:
[1] https://science.sciencemag.org/content/367/6482/1091.full