這種光激活技術在組織工程、再生醫(yī)學和了解身體如何工作方面具有潛在的應用。
科學家現(xiàn)在可以使用光來激活活細胞內(nèi)外的蛋白質功能。這種被稱為光激活SpyLigation的新方法可以打開正常關閉的蛋白質，使研究人員能夠更詳細地研究和控制它們。這項技術在組織工程、再生醫(yī)學和了解身體如何工作方面具有潛在的用途。
蛋白質幾乎執(zhí)行所有重要的生物學任務，包括處理DNA，代謝營養(yǎng)物質和抵抗感染。蛋白質何時、何地以及如何變得活躍對于各種生物過程都很重要?？茖W家們越來越多地探索是否可以打開和關閉蛋白質功能來治療疾病。
“有了控制蛋白質功能的新工具，特別是那些在時間和空間上提供受控激活的工具，我們正在努力設計用于移植的復雜組織，”資深作者Cole A. DeForest說，他是華盛頓大學工程學院的惠好捐贈化學工程副教授，也是生物工程副教授，是UW工程學院和醫(yī)學院的聯(lián)合部門。
“由于更多的人可以從組織或器官移植中受益，而不是可用的捐贈者，”他說，“這些方法為應對器官短缺危機提供了真正的希望。
據(jù)17月<>日發(fā)表在《自然化學》雜志上報道，由DeForest研究小組的Emily Ruskowitz和Brizzia Munoz-Robles領導的研究小組表明，化學修飾的蛋白質片段可以使用短暫的閃光連接成功能整體。
科學家們應用他們的新方法來控制來自日本鰻魚肌肉的綠色熒光蛋白的發(fā)光。將該蛋白質的非活性片段混合并凝制成Jell-O樣凝膠。然后使用激光將這些片段重新組合成完整的發(fā)光蛋白質，不可逆。
通過控制激光的路徑，可以形成發(fā)光蛋白質的精確模式?？茖W家們將他們的大學吉祥物哈士奇的顯微圖像蝕刻到凝膠中。他們還使用激光創(chuàng)建了一只比人類頭發(fā)高不了多少的狗的發(fā)光3D圖像。
研究小組還表明，它們可以激活人體細胞內(nèi)的蛋白質。三分鐘的光照足以打開參與基因組編輯的特定蛋白質。有朝一日，這種工具可以用來將基因變化引導到身體非常特定的區(qū)域。
與 2022 年諾貝爾化學獎的主題所謂的點擊化學類似，光激活 SpyJoin 允許修飾的蛋白質在生命系統(tǒng)內(nèi)相互反應。然而，新方法超越了以前的方法，可以精確控制這種化學反應發(fā)生的時間和地點。
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