程序控制機(jī)器人、程序控制智能汽車(chē)……如今，致病蛋白的體內(nèi)降解過(guò)程也實(shí)現(xiàn)了程序控制。國(guó)際期刊《分子細(xì)胞》13日刊登華東師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院、上海市調(diào)控生物學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、華東師范大學(xué)醫(yī)學(xué)合成生物學(xué)研究中心葉海峰團(tuán)隊(duì)的一項(xiàng)研究成果，該項(xiàng)研究成功通過(guò)程序設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)對(duì)動(dòng)物體內(nèi)目標(biāo)蛋白的精準(zhǔn)控制清除。

“體內(nèi)錯(cuò)誤蛋白的集聚會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的疾病，如阿爾茨海默病和部分癌癥等?！比~海峰告訴科技日?qǐng)?bào)記者，近年來(lái)“靶向蛋白質(zhì)降解”技術(shù)發(fā)展起來(lái)，該技術(shù)能夠?qū)﹀e(cuò)誤蛋白質(zhì)進(jìn)行精準(zhǔn)定位并借助“天然剪刀”Trim21（一種酶）清除目標(biāo)蛋白，但因不夠精準(zhǔn)或者需要提前標(biāo)記，導(dǎo)致臨床應(yīng)用范圍受限。

目標(biāo)蛋白被降解示意圖。研究團(tuán)隊(duì)供圖

為了解決上述問(wèn)題，讓錯(cuò)誤蛋白的降解更加可控，團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了一種新型靶向蛋白質(zhì)降解系統(tǒng)。“我們篩選到了一種特殊的變體酶（ΔTrim21），它比原來(lái)的‘剪刀’更精準(zhǔn)高效。更重要的是，它可以通過(guò)修飾延伸出程序控制‘元件’?！比~海峰介紹，借助“新剪刀”，團(tuán)隊(duì)制作出三種程序可控制的特殊系統(tǒng)，即通過(guò)紅光、藍(lán)光、臨床小分子藥物分別精確控制。這就像給細(xì)胞裝上了光開(kāi)關(guān)或化學(xué)開(kāi)關(guān)以啟動(dòng)錯(cuò)誤蛋白質(zhì)的清理工作。

在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中，一只患有腫瘤的小鼠，由于在體內(nèi)裝載了該系統(tǒng)，只需每天照射30分鐘藍(lán)光，幾天后腫瘤生長(zhǎng)就被顯著抑制。分子檢測(cè)也證實(shí)兩種腫瘤生長(zhǎng)和發(fā)展的“幫兇”蛋白PD-L1和c-Myc明顯減少。

業(yè)內(nèi)專(zhuān)家表示，這一研究直接利用細(xì)胞內(nèi)天然存在的機(jī)制，精準(zhǔn)控制體內(nèi)蛋白消除過(guò)程，不僅為科學(xué)研究提供了強(qiáng)大的工具，還為未來(lái)治療相關(guān)疾病提供了新方法。