科学家首次造出分子开关，可调节任意细胞功能
发布时间：2019-07-25 发布者：亚时财经
最新一期《自然》杂志两篇论文显示，科学家已经设计出了一种由蛋白质组成的分子开关，可用于调节任意的细胞功能。据官方介绍，“这是首批完全由人类构想并创造的生物技术工具。”
"生物活性蛋白开关的De novo设计"和"使用de novo蛋白开关的模块化和可调生物反馈控制"（图源：《自然》杂志）
据介绍，该生物技术工具缩写为LOCKR，它能够起到“调节基因表达，重定向细胞流量，降解特定蛋白，以及控制蛋白结合与互作”的功能。
LOCKR是一类由人工设计的蛋白质，其功能类似于自主传感器，它的作用方式则类似于恒温器感应环境温度的方式，比如 “空调调温”（根据房间内温度高低不同，开启不同指示，当房间达到所需温度后便自行关闭）。当LOCKR在细胞中，它能根据热力学条件不同，即细胞内的各种不同反应信号，发生构象变化，从而释放出具有生物活性的多肽，控制多种多样的细胞功能。
LOCKR系统的简单图示（图源：学术经纬）
加州大学蛋白质设计医学研究所的鲍比•兰根表示，“现在，每个细胞都在对其环境做出反应”。细胞接受刺激后，需要找出方法去解决它。比如，使用自然系统来调整基因表达或降解蛋白质。
而LOCKR能“即插即用”影响基因通路，能对涉及到转录的“任何”生物学网络进行反馈调控！对此UCSF生物化学和生物物理学教授El-Samad说，“用人工设计的蛋白质来控制细胞，开创了生物学的新时代”。他接着说，"就像集成电路使计算机芯片行业爆炸式发展一样,这些多功能的、动态的生物开关可以很快释放出对活细胞行为的精确控制,并最终实现我们的健康。
资料显示为了保持健康，细胞必须严格控制其生化过程。只有一个基因的异常活性,或错误蛋白质的积累,会破坏细胞的平衡。这可能导致细胞死亡甚至癌症。LOCKR为科学家提供了一种与活细胞相互作用的新方式。因此，未来它有可能为癌症、自身免疫性疾病等多种疾病提供新的治疗方法。
此外，该科学研究团队还表示，虽然目前他们受限于天然蛋白的局限，但是LOCKR为编程细胞开辟了一个全新的领域。
责任编辑：杨颖
亚洲时报 综合
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