據(jù)4月17日發(fā)表在《自然·化學(xué)》雜志上的一項(xiàng)研究，美國華盛頓大學(xué)醫(yī)學(xué)院研究團(tuán)隊(duì)使用短暫的閃光將經(jīng)過化學(xué)修飾的蛋白質(zhì)片段連接在一起，形成功能性整體。這種名為光激活SpyLigation的新方法可打開通常關(guān)閉的蛋白質(zhì)，讓研究人員能夠更詳細(xì)地研究和控制它們。這項(xiàng)技術(shù)在組織工程、再生醫(yī)學(xué)和了解人體如何運(yùn)作方面具有潛在用途。

使用SpyLigation技術(shù)制作的哈士奇標(biāo)志和一只狗的顯微2D與3D圖像。圖片來源：華盛頓大學(xué)科爾·德福雷斯特研究小組

蛋白質(zhì)幾乎執(zhí)行著生物學(xué)中的每一項(xiàng)關(guān)鍵任務(wù)，例如處理DNA、新陳代謝營養(yǎng)物質(zhì)和抵御感染。蛋白質(zhì)何時(shí)、何地以及如何激活，對(duì)各種生物過程都很重要。越來越多的科學(xué)家在探索能否通過開啟和關(guān)閉蛋白質(zhì)功能來治療疾病。現(xiàn)在，新研究證明，人們可以利用光來激活活細(xì)胞內(nèi)外的蛋白質(zhì)功能。

研究人員應(yīng)用這一新方法控制從日本鰻魚肌肉中提取的一種綠色熒光蛋白的發(fā)光。他們將這種蛋白質(zhì)的非活性片段混合在一起，形成一種類似果凍的凝膠，然后使用激光將這些片段不可逆轉(zhuǎn)地重組成完整的發(fā)光蛋白質(zhì)。通過控制激光的路徑，可形成發(fā)光蛋白質(zhì)的精確圖案。他們將哈士奇的顯微圖像蝕刻到凝膠中，還使用激光創(chuàng)建了一只狗的微小發(fā)光3D圖像。

研究表明，新方法可激活人體細(xì)胞內(nèi)的蛋白質(zhì)。3分鐘的光照足以打開參與基因組編輯的特定蛋白質(zhì)。這樣的工具有朝一日或用于將基因變化引導(dǎo)到身體的特定區(qū)域。類似于獲得2022年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)的“點(diǎn)擊化學(xué)”，光激活SpyLigation允許修飾的蛋白質(zhì)在生命系統(tǒng)內(nèi)相互反應(yīng)。此外，新方法還允許精確控制這種化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的時(shí)間和地點(diǎn)。