致病蛋白体内降解实现程序控制

科技日报讯 程序控制机器人、程序控制智能汽车早已不是什么新鲜事。而如今，致病蛋白的体内降解过程也实现了程序控制。记者3月24日获悉，华东师范大学生命科学学院、上海市调控生物学重点实验室、华东师范大学医学合成生物学研究中心叶海峰团队成功通过程序设计，实现对动物体内目标蛋白的精准控制清除。研究成果日前刊登在国际期刊《分子细胞》上。

“体内错误蛋白的集聚会导致严重的疾病，如阿尔茨海默病和部分癌症等。”叶海峰告诉科技日报记者，近年来得到发展的靶向蛋白质降解技术，能够对错误蛋白进行定位，并借助“天然剪刀”Trim21清除目标蛋白。但因定位不够精准或者需要提前对目标蛋白进行标记，导致这项技术的临床应用范围受限。

为解决上述问题，让错误蛋白的降解更加可控，团队开发了一种新型靶向蛋白质降解系统。“我们筛选到了一种特殊的变体酶，它比原来的‘剪刀’更精准高效，还可以通过修饰蛋白延伸出程序控制‘元件’。”叶海峰介绍，这就像给细胞装上了光开关或化学开关，以启动错误蛋白的清理工作。借助“新剪刀”，团队制作出3种“开关”，即通过红光、蓝光、临床小分子药物分别精确控制“剪刀”的清理工作。

在动物实验中，研究人员在一只患有肿瘤的小鼠体内装载了该系统。只需每天照射30分钟蓝光，几天后小鼠体内的肿瘤生长就被显著抑制。分子检测也证实，小鼠体内两种肿瘤生长和发展的“帮凶”蛋白PD-L1和c-Myc明显减少。

业内专家表示，这一研究直接利用细胞内天然存在的机制，精准控制了体内蛋白的消除过程。这不仅为科学研究提供了强大的工具，还为未来治疗相关疾病提供了新方法。