據(jù)美國物理學(xué)家組織網(wǎng)報道,英國科學(xué)家已經(jīng)研發(fā)出了一種新方法,利用“智能材料”來使蛋白質(zhì)結(jié)晶,這種智能材料能記住分子的形狀和“性格”。科學(xué)家們表示,發(fā)表于6月20日《美國國家科學(xué)院院刊》上的這項最新技術(shù),有望通過幫助科學(xué)家確定靶向蛋白的結(jié)構(gòu)從而研發(fā)出新藥。
研發(fā)新藥的過程一般如下:科學(xué)家們會先找出一個與疾病有關(guān)的蛋白質(zhì);接著設(shè)計出一個能同該蛋白質(zhì)相互作用的分子,來刺激或者阻止該蛋白質(zhì)的功能。為了做到這一點,需要首先了解目標蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)。
一項名為X射線晶體學(xué)的技術(shù)能被用來分析一個蛋白質(zhì)晶體內(nèi)原子的排列,但是,讓蛋白質(zhì)從溶液中析出并形成晶體是一個主要的障礙。隨著科學(xué)家們在基因組學(xué)和蛋白質(zhì)組學(xué)領(lǐng)域不斷取得新進展,可以作為潛在靶向藥物的蛋白質(zhì)的數(shù)量呈指數(shù)級增加,科學(xué)家們使用了很多蛋白質(zhì)進行試驗,然而目前的方法獲得有用晶體的成功率不足20%。
現(xiàn)在,英國帝國理工學(xué)院和薩里大學(xué)的科學(xué)家使用名為“分子印跡聚合物(MIPs)”的材料,研發(fā)出了一種更有效的制造蛋白質(zhì)晶體的方法。MIPs是一種由小單元組成的化合物,這些小單元緊緊包圍著一個分子,當其中的分子被提取出來后,會留下一個洞穴,這個洞穴能夠保持其形狀,并對靶向分子具有很強的親合性。這種屬性使MIPs成為一個理想的成核劑,其能將蛋白質(zhì)分子綁在一起,并使蛋白質(zhì)分子更容易集結(jié)從而結(jié)晶。
該研究的領(lǐng)導(dǎo)者、帝國理工學(xué)院手術(shù)和癌癥系的教授勞米·查彥(音譯)表示,需要很強的力量才能讓蛋白質(zhì)脫離溶液并形成晶體,MIPs可以成為這個過程的“幕后推手”,它會使用這個蛋白質(zhì)作為其形成晶體的模板,一旦第一個或第一組分子被放在正確的地方,其他分子能自我排列在它周圍并且開始結(jié)晶。研究發(fā)現(xiàn),有6個不同的MIPs誘導(dǎo)9個蛋白質(zhì)形成了晶體,而這些蛋白質(zhì)在此前的實驗中結(jié)晶情況并不理想。
查彥表示:“合理的藥物設(shè)計依賴于科學(xué)家們了解靶向蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu),得到好的晶體對研究這個結(jié)構(gòu)來說不可或缺。使用MIPs,我們能得到比使用其他方法更好的晶體,也能增大讓新蛋白質(zhì)結(jié)晶的可能性,這對新藥研發(fā)將產(chǎn)生深遠的影響!
- 南京大學(xué)張曄課題組 AFM:高選擇性的植入式纖維傳感器用于監(jiān)測血液高香草酸 2024-03-03
- 加州理工學(xué)院高偉課題組 Adv. Mater.:QuantumDock自動化計算框架指導(dǎo)基于分子印跡聚合物的可穿戴生物傳感器構(gòu)筑 2023-05-13
- 南京大學(xué)劉震課題組等《Angew. Chem. Int. Ed.》:分子印跡聚合物納米顆粒,一種新興的多用途癌癥治療平臺 2020-08-17
- 浙大毛崢偉/丁元/王偉林團隊 Nat. Commun. : 新型自組裝蛋白質(zhì)凝膠貼片 - 快速密封大出血! 2025-02-11
- 四川大學(xué)高會樂教授課題組 Adv. Mater.:多價納米嵌合體介導(dǎo)的內(nèi)吞-溶酶體靶向蛋白降解用于AD治療 2024-12-20
- 東華大學(xué)沈明武/史向陽Biomaterials:具有生物活性的含磷樹狀大分子共遞送蛋白質(zhì)/藥物用于巨噬細胞重編程增強骨關(guān)節(jié)炎治療 2024-12-09
- 英國爵士/四院院士/牛津大學(xué) Molly Stevens教授課題組 Nat. Commun.:非侵入性細菌感染檢測納米傳感器 2024-12-01