SpyLigation使用光来打开蛋白质

这种光激活技术在组织工程、再生医学和理解身体如何运作方面具有潜在的应用。科学家们现在可以使用光来激活活细胞内外的蛋白质功能。这种称为光激活SpyLigation的新方法可以打开通常关闭的蛋白质，使研究人员能够更详细地研究和控制它们。这项技术在组织工程、再生医学和理解身体如何运作方面具有潜在用途。

蛋白质执行几乎所有重要的生物学任务，包括处理DNA、代谢营养和抵抗感染。蛋白质何时、何地以及如何变得活跃对于各种生物过程都很重要。科学家们越来越多地探索是否可以打开和关闭蛋白质功能来治疗疾病。

“通过控制蛋白质功能的新工具，特别是那些在时间和空间上提供受控激活的工具，我们正在努力设计用于移植的复杂组织，”资深作者、惠好大学化学工程副教授ColeA.DeForest说。华盛顿工程学院生物工程副教授，华盛顿大学工程学院和医学院联合系。

“由于可以从组织或器官移植中受益的人比可用的捐赠者多得多，”他说，“这些方法在应对器官短缺危机方面提供了真正的希望。”

正如4月17日在《自然化学》杂志上报道的那样，由DeForest研究小组的EmilyRuskowitz和BrizziaMunoz-Robles领导的团队表明，可以使用短暂的闪光将经过化学修饰的蛋白质片段连接在一起形成功能性整体。

科学家们应用他们的新方法来控制来自日本鳗鱼肌肉的绿色荧光蛋白的发光。将该蛋白质的非活性片段混合并放入Jell-O样凝胶中。然后使用激光将这些片段不可逆地重组为完整的、发光的蛋白质。

通过控制激光的路径，可以形成发光蛋白质的精确图案。科学家们将他们的大学吉祥物哈士奇的显微图像蚀刻到凝胶中。他们还使用激光创建了一只比人的头发高不了多少的狗的发光3D图像。

该团队还表明他们可以激活人体细胞内的蛋白质。三分钟的光照足以打开参与基因组编辑的特定蛋白质。这样的工具有一天可以用于将基因变化引导到身体的特定区域。

类似于所谓的点击化学，这是2022年诺贝尔化学奖的主题，光激活SpyLigation允许修饰的蛋白质在生命系统内相互反应。然而，在现有方法之外，新方法可以精确控制此类化学反应发生的时间和地点。