程序控制機器人、程序控制智能汽車……如今，致病蛋白的體內(nèi)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(xué)生命科學(xué)學(xué)院、上海市調(diào)控生物學(xué)重點實驗室、華東師范大學(xué)醫(yī)學(xué)合成生物學(xué)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(shè)計實現(xiàn)對動物體內(nèi)目標蛋白的精準控制清除。

“體內(nèi)錯誤蛋白的集聚會導(dǎo)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(zhì)降解”技術(shù)發(fā)展起來，該技術(shù)能夠?qū)﹀e誤蛋白質(zhì)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(dǎo)致臨床應(yīng)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(zhì)降解系統(tǒng)?！拔覀兒Y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’?！比~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(guān)或化學(xué)開關(guān)以啟動錯誤蛋白質(zhì)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(nèi)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(nèi)專家表示，這一研究直接利用細胞內(nèi)天然存在的機制，精準控制體內(nèi)蛋白消除過程，不僅為科學(xué)研究提供了強大的工具，還為未來治療相關(guān)疾病提供了新方法。