美科學(xué)家成功重新設(shè)計(jì)細(xì)菌中的蛋白質(zhì)制造
日期:2011-08-31 09:09:48
耶魯大學(xué)的研究人員最近發(fā)表在《科學(xué)》雜志上的論文稱,他們已經(jīng)成功的重新設(shè)計(jì)了細(xì)菌中的蛋白質(zhì)制造機(jī)制,這是治療一些疾病的技術(shù)上革新。
“基本上我們已經(jīng)擴(kuò)大了大腸桿菌的基因序列,讓我們合成能模擬自然和疾病狀態(tài)的蛋白質(zhì)的特殊形式。”細(xì)胞核分子生理學(xué)系的Jesse Rinehart表示,他也是發(fā)布在《科學(xué)》雜志的研究成果的作者之一。
自從20世紀(jì)50年代DNA 結(jié)構(gòu)被發(fā)現(xiàn)以來,科學(xué)家們一直在致力于理解基因序列的性質(zhì)。合成生物學(xué)領(lǐng)域數(shù)十年的研究和最近的進(jìn)展給科學(xué)家們提供了修改生物體自然基因序列的工具,甚至改寫了生命的普遍方式。
耶魯大學(xué)的這個(gè)團(tuán)隊(duì)由Dieter Söll指導(dǎo)。他是分子生物物理學(xué)和生物化學(xué)專家。這個(gè)團(tuán)隊(duì)發(fā)明了一種新方式影響蛋白質(zhì)行為,基本貫穿其一生的功能。本質(zhì)、上研究人員不是創(chuàng)造一些新事物,基本上是誘發(fā)磷酸化作用這一在所有形式的生命中都會(huì)發(fā)生的基本過程,并能逐漸改變蛋白質(zhì)的一個(gè)功能。蛋白質(zhì)磷酸化的規(guī)律是不直接在DNA上編碼,而是在蛋白質(zhì)制造后替代發(fā)生。耶魯大學(xué)的研究人員通過將大腸桿菌基因序列擴(kuò)大到能包含磷酸絲氨酸的方式改變這些規(guī)律,并首次經(jīng)由DNA控制蛋白質(zhì)。
新技術(shù)能使人類蛋白質(zhì)生產(chǎn)伴隨它們自然發(fā)生的磷酸化這一對(duì)理解疾病過程很關(guān)鍵的狀態(tài)。先前科學(xué)家們?nèi)狈ρ芯康鞍踪|(zhì)磷酸化或者是活動(dòng)狀態(tài)的能力。這阻礙了對(duì)像癌癥這樣的疾病的研究。
“我們正在做的是操作生物交換器--將蛋白質(zhì)“開關(guān)”--這將會(huì)給我們一種完全新的方式研究疾病狀態(tài)并且希望能指導(dǎo)新藥物的發(fā)現(xiàn)?!盧inehart表示?!拔覀儽仨毥o一些很古老的蛋白質(zhì)一些現(xiàn)代升級(jí)?!盨öll說。
研究人員正在努力創(chuàng)造和癌癥、2型糖尿病以及高血壓相關(guān)的蛋白質(zhì)。
Söll博士和他的同事們已經(jīng)向研究者提供了一種強(qiáng)大的新工具,用來揭露細(xì)胞如何調(diào)控一系列的過程,包括細(xì)胞分裂、變異和新陳代謝?!盡ichael Bender表示。他在國家衛(wèi)生研究所國際基本醫(yī)藥科學(xué)協(xié)會(huì)監(jiān)督蛋白質(zhì)合成資助狀況。