程序控制機器人、程序控制智能汽車……如今，致病蛋白的體內降解過程也實現(xiàn)了程序控制。國際期刊《分子細胞》13日刊登華東師范大學生命科學學院、上海市調控生物學重點實驗室、華東師范大學醫(yī)學合成生物學研究中心葉海峰團隊的一項研究成果，該項研究成功通過程序設計實現(xiàn)對動物體內目標蛋白的精準控制清除。

“體內錯誤蛋白的集聚會導致嚴重的疾病，如阿爾茨海默病和部分癌癥等。”葉海峰告訴科技日報記者，近年來“靶向蛋白質降解”技術發(fā)展起來，該技術能夠對錯誤蛋白質進行精準定位并借助“天然剪刀”Trim21（一種酶）清除目標蛋白，但因不夠精準或者需要提前標記，導致臨床應用范圍受限。

目標蛋白被降解示意圖。研究團隊供圖

為了解決上述問題，讓錯誤蛋白的降解更加可控，團隊開發(fā)了一種新型靶向蛋白質降解系統(tǒng)。“我們篩選到了一種特殊的變體酶（ΔTrim21），它比原來的‘剪刀’更精準高效。更重要的是，它可以通過修飾延伸出程序控制‘元件’。”葉海峰介紹，借助“新剪刀”，團隊制作出三種程序可控制的特殊系統(tǒng)，即通過紅光、藍光、臨床小分子藥物分別精確控制。這就像給細胞裝上了光開關或化學開關以啟動錯誤蛋白質的清理工作。

在動物實驗中，一只患有腫瘤的小鼠，由于在體內裝載了該系統(tǒng)，只需每天照射30分鐘藍光，幾天后腫瘤生長就被顯著抑制。分子檢測也證實兩種腫瘤生長和發(fā)展的“幫兇”蛋白PD-L1和c-Myc明顯減少。

業(yè)內專家表示，這一研究直接利用細胞內天然存在的機制，精準控制體內蛋白消除過程，不僅為科學研究提供了強大的工具，還為未來治療相關疾病提供了新方法。