我們體內(nèi)有些蛋白質(zhì)能夠?qū)囟雀淖兓蛘咂渌h(huán)境線索做出應(yīng)答，從可溶轉(zhuǎn)變?yōu)椴豢扇堋？茖W(xué)家們現(xiàn)在破解了控制這種相變的基本規(guī)則，根據(jù)這套規(guī)則設(shè)計(jì)蛋白質(zhì)可以隨心所欲的改變其可溶性。這項(xiàng)研究為人們提供了一條新的藥物遞送途徑，相關(guān)論文發(fā)表在材料類頂級期刊Nature Materials雜志上。

蛋白質(zhì)都是變身大師，能夠從最初的線性氨基酸鏈，折疊成為具有特定功能的3D形態(tài)。不過，有些蛋白質(zhì)的變形能力特別強(qiáng)。舉例來說，肌肉纖維中的elastin（彈性蛋白）可以根據(jù)溫度變化進(jìn)行組裝和解聚。Elastin在細(xì)胞內(nèi)是可溶的，但在細(xì)胞外它們會因?yàn)榉肿踊プ鞫郎兀兂刹豢扇艿牡鞍踪|(zhì)。Elastin的這種轉(zhuǎn)變給肌肉賦予了彈性，讓肌肉能夠拉伸、收縮和復(fù)原。

已知蛋白質(zhì)相變受到特定氨基酸序列的控制。為了進(jìn)一步了解這樣的序列，杜克大學(xué)的Ashutosh Chilkoti和洛克菲勒大學(xué)的Felipe Quiroz進(jìn)行了深入研究。他們在elastin關(guān)鍵氨基酸序列的基礎(chǔ)上構(gòu)建了一個蛋白質(zhì)文庫，并在大腸桿菌E. coli中表達(dá)這些蛋白質(zhì)，看它們是否能夠根據(jù)環(huán)境線索從可溶變?yōu)椴蝗堋?span lang="EN-US">

研究人員在實(shí)驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上，建立了控制蛋白質(zhì)相變的一套規(guī)則。這些規(guī)則可以幫助人們更好的控制蛋白質(zhì)在體內(nèi)的行為，Chilkoti介紹道。

這一工作非常有價(jià)值，為研究者們提供了控制蛋白質(zhì)相變的確切氨基酸序列，華盛頓大學(xué)的Rohit Pappu評論道，“我認(rèn)為這是非常有前景的。”

杜克大學(xué)的研究人員希望利用這些規(guī)則，最終將合成蛋白質(zhì)作為藥物遞送的載體。比如說，設(shè)計(jì)一種蛋白質(zhì)使其能夠在室溫下與藥物均勻混合，而后在體溫環(huán)境下變?yōu)椴蝗堋＿@種蛋白質(zhì)注射到體內(nèi)之后可以形成凝膠樣的膠囊，將藥物包裹在其中。隨著時(shí)間的推移藥物慢慢流出，剩下的蛋白質(zhì)團(tuán)會被機(jī)體的天然機(jī)制降解并排出。Pappu認(rèn)為，這是一個值得嘗試的研究方向。