本报讯 蛋白质设计研究如何通过指定或改变氨基酸序列来控制、改变蛋白质结构和功能。蛋白质是生命功能最主要的执行者,研究者能够通过遗传编码让细胞自动合成表达人工蛋白,表征细胞状态,调控细胞功能。因此,有效、可靠的蛋白质设计能在生命科学不同领域发挥重要作用,特别是在新兴的合成生物学方向,可成为重要支撑技术。
6月5日,《自然·方法》杂志在线发表了华东理工大学杨弋教授、赵玉政研究员课题组与中国科学技术大学刘海燕教授课题组合作的研究论文。遗传编码的代谢物探针是一类经过人工设计改造的蛋白质,能特异性结合特定小分子代谢物,继而通过荧光等在细胞内原位报告小分子代谢物浓度。这类探针必须具备以高亲和力和高选择性结合特定代谢物的能力,这需要通过对蛋白质氨基酸序列进行改造来实现。在华东理工大学团队提出了模板蛋白质和改造目标后,中国科学技术大学团队基于他们在蛋白质设计、结构生物信息学等方面的经验和方法积累,系统分析比较了现有蛋白质结构数据库中的相关小分子结合口袋,设计了突变方案,促成了首类烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADPH)荧光蛋白探针iNap的发明。iNap探针可用于在活体、活细胞及各种亚细胞结构中对重要代谢物NADPH的高时空分辨检测和成像。该论文第一作者为华东理工大学博士生陶荣坤、赵玉政研究员和中科大博士生初环宇,通讯作者为杨弋教授和刘海燕教授。
(生命学院 科研部)