科技日?qǐng)?bào)記者 張夢(mèng)然
韓國(guó)浦項(xiàng)科技大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)出一項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)，能夠在復(fù)雜的生物環(huán)境中精確修飾特定蛋白質(zhì)。該技術(shù)有望應(yīng)用于癌癥的診斷和治療，增強(qiáng)個(gè)性化精準(zhǔn)治療的效果。相關(guān)論文作為封面文章刊登在最新的《美國(guó)化學(xué)會(huì)志》（JACS）上。
蛋白質(zhì)在人體中扮演著至關(guān)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(guò)熒光標(biāo)記物等生物偶聯(lián)技術(shù)來(lái)識(shí)別癌細(xì)胞，對(duì)推進(jìn)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(wèn)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(tuán)隊(duì)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(shí)別劑）的新方法，實(shí)現(xiàn)了對(duì)特定蛋白質(zhì)上的目標(biāo)位點(diǎn)進(jìn)行精準(zhǔn)修飾。利用這一方法，團(tuán)隊(duì)成功將dOxa連接到靶蛋白的一個(gè)特定反應(yīng)位點(diǎn)上，從理論上講，在45個(gè)可能的反應(yīng)位點(diǎn)中選擇了最優(yōu)的一個(gè)。實(shí)驗(yàn)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(wàn)倍，在室溫下可保持穩(wěn)定超過(guò)一個(gè)月，并且在生物環(huán)境中，能在4小時(shí)內(nèi)實(shí)現(xiàn)接近100%的偶聯(lián)效率。
團(tuán)隊(duì)還在活細(xì)胞中對(duì)兩種關(guān)鍵癌癥生物標(biāo)志物蛋白——PTK7和核蛋白進(jìn)行了生物正交標(biāo)記，從而實(shí)時(shí)觀察這些蛋白質(zhì)的動(dòng)態(tài)變化，并揭示它們?cè)诎┘?xì)胞生長(zhǎng)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(shù)不僅有望應(yīng)用于癌癥診斷和治療領(lǐng)域，還可能促進(jìn)針對(duì)特定癌細(xì)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(shù)區(qū)分癌組織的能力，以及通過(guò)調(diào)節(jié)特定蛋白質(zhì)的功能增強(qiáng)個(gè)性化精準(zhǔn)治療的效果。此外，通過(guò)精確修飾特定蛋白質(zhì)位點(diǎn)以調(diào)控酶的功能，還可為藥物開(kāi)發(fā)和生物功能研究作出重要貢獻(xiàn)。
