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科技日報記者 張佳欣
據4月17日發表在《自然·化學》雜志上的一項研究，美國華盛頓大學醫學院研究團隊使用短暫的閃光將經過化學修飾的蛋白質片段連接在一起，形成功能性整體。這種名為光激活SpyLigation的新方法可打開通常關閉的蛋白質，讓研究人員能夠更詳細地研究和控制它們。這項技術在組織工程、再生醫學和了解人體如何運作方面具有潛在用途。
使用SpyLigation技術制作的哈士奇標志和一只狗的顯微2D與3D圖像。圖片來源：華盛頓大學科爾·德福雷斯特研究小組
蛋白質幾乎執行著生物學中的每一項關鍵任務，例如處理DNA、新陳代謝營養物質和抵御感染。蛋白質何時、何地以及如何激活，對各種生物過程都很重要。越來越多的科學家在探索能否通過開啟和關閉蛋白質功能來治療疾病。現在，新研究證明，人們可以利用光來激活活細胞內外的蛋白質功能。
研究人員應用這一新方法控制從日本鰻魚肌肉中提取的一種綠色熒光蛋白的發光。他們將這種蛋白質的非活性片段混合在一起，形成一種類似果凍的凝膠，然后使用激光將這些片段不可逆轉地重組成完整的發光蛋白質。通過控制激光的路徑，可形成發光蛋白質的精確圖案。他們將哈士奇的顯微圖像蝕刻到凝膠中，還使用激光創建了一只狗的微小發光3D圖像。
研究表明，新方法可激活人體細胞內的蛋白質。3分鐘的光照足以打開參與基因組編輯的特定蛋白質。這樣的工具有朝一日或用于將基因變化引導到身體的特定區域。類似于獲得2022年諾貝爾化學獎的“點擊化學”，光激活SpyLigation允許修飾的蛋白質在生命系統內相互反應。此外，新方法還允許精確控制這種化學反應發生的時間和地點。
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