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ACS Synth Biol:利用光遗传学技术使蛋白变得更加稳定

来源:本站原创 2019-11-06 06:22

2019年11月6日 讯 /生物谷BIOON/ --根据最近一项研究,科学家们开发出一种新技术,可以利用光来控制细胞内蛋白质的寿命。这种方法将使科学家更好地观察特定蛋白质如何促进机体健康,发育以及在疾病发生过程中的作用。
 
新研究的作者,来自伊利诺伊大学生物化学教授Kai Zhang说,传统意义上控制蛋白质稳定性的方法包括添加降解特定蛋白质的化学物质。而通过光遗传学的方法,能够更加有效控制蛋白质水平,且没有毒性。
 
在早期的光遗传学方法中,科学家对特定的蛋白质进行修饰,从而使光照射到细胞上会导致蛋白质分解。
 
“我们想开发一种系统,可以使用光来稳定而非降解目标蛋白质,” Zhang实验室的研究生Payel Mondal说。 “这可以在稳定癌症抑制剂方面得到应用。”

(图片来源:Www.pixabay.com)

该新技术称为GLIMPSe,通过将称为degron的短肽序列连接到蛋白上,前者传递降解的信号。光触发细胞除去degron,从而使得蛋白质免于降解。这项技术使科学家能够研究当细胞中存在或不存在某种蛋白质时,或者当蛋白质以较低和较高的水平存在时会发生什么。
 
作为例证,研究人员修饰了两种蛋白质:一种激酶和一种磷酸酶。
 
张说:“如果激活激酶,它将促进细胞分化为神经元。如果激活磷酸酶,则会阻止这种分化的发生。”
 
“我们证明了使用光可以控制两种不同类型蛋白质的稳定性。我们在使用光照的手段,使得蛋白质在30分钟内保持稳定。” “该系统的局限性之一是,一旦蛋白质得到rescue,我们就无法进一步调控其水平。最终,细胞还是会降解蛋白质。”
 
对此,研究人员正在努力开发新技术,以进一步扩展其控制能力。(生物谷Bioon.com)

资讯出处:New approach uses light to stabilize proteins for study

原始出处:Payel Mondal, Vishnu V. Krishnamurthy, Savanna R. Sharum, Neeka Haack, Huiwen Zhou, Jennifer Cheng, Jing Yang, Kai Zhang. Repurposing Protein Degradation for Optogenetic Modulation of Protein Activities. ACS Synthetic Biology, 2019; DOI: 10.1021/acssynbio.9b00285

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