韓國浦項科技大學研究團隊開發(fā)出一項創(chuàng)新技術,能夠在復雜的生物環(huán)境中精確修飾特定蛋白質(zhì)。該技術有望應用于癌癥的診斷和治療,增強個性化精準治療的效果。相關論文作為封面文章刊登在最新的《美國化學會志》(JACS)上。蛋白質(zhì)在人體中扮演著至關重要的角色,特別是在疾病診斷和治療研究方面。例如,如通過熒光標記物等生物偶聯(lián)技術來識別癌細胞,對推進疾病診斷和藥物研發(fā)具有重要意義。然而,傳統(tǒng)的修飾方法存在局限性,包括適用的蛋白質(zhì)范圍狹窄、需要基因修飾以及可能因非特異性修飾而破壞蛋白質(zhì)功能等問題。尤其在活體生物系統(tǒng)中,選擇性修飾特定蛋白質(zhì)面臨巨大挑戰(zhàn)。
為了克服這些難題,研究團隊發(fā)現(xiàn)了一種結(jié)合脫氧氧嘧啶(dOxa)與適配體(一種基于核酸的分子識別劑)的新方法,實現(xiàn)了對特定蛋白質(zhì)上的目標位點進行精準修飾。利用這一方法,團隊成功將dOxa連接到靶蛋白的一個特定反應位點上,從理論上講,在45個可能的反應位點中選擇了最優(yōu)的一個。實驗表明,dOxa化合物比傳統(tǒng)生物修飾試劑(如NHS酯)穩(wěn)定約100萬倍,在室溫下可保持穩(wěn)定超過一個月,并且在生物環(huán)境中,能在4小時內(nèi)實現(xiàn)接近100%的偶聯(lián)效率。 團隊還在活細胞中對兩種關鍵癌癥生物標志物蛋白——PTK7和核蛋白進行了生物正交標記,從而實時觀察這些蛋白質(zhì)的動態(tài)變化,并揭示它們在癌細胞生長中的作用。這是首次在不影響其功能的情況下,在生物環(huán)境中成功修飾特定天然蛋白質(zhì)。 這種新技術不僅有望應用于癌癥診斷和治療領域,還可能促進針對特定癌細胞的下一代抗體藥物偶聯(lián)物的發(fā)展,提高生物成像技術區(qū)分癌組織的能力,以及通過調(diào)節(jié)特定蛋白質(zhì)的功能增強個性化精準治療的效果。此外,通過精確修飾特定蛋白質(zhì)位點以調(diào)控酶的功能,還可為藥物開發(fā)和生物功能研究作出重要貢獻。 (原標題 癌癥研究前沿進展:新技術在復雜環(huán)境精確修飾特定蛋白)