东工大成功从蛋白质晶体中制作出蛋白质管

生命科学 2018年11月22日
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东京工业大学开发出通过对蛋白质晶体进行化学修饰,将晶体中的蛋白质的特殊聚集结构溶至溶液中的方法。该技术能一举解决有望作为生物材料的蛋白质聚集体合成操作复杂和难以稳定保存的课题,因此备受期待。蛋白质聚集体材料作为多级酶促反应和药物转运的基础分子一直备受关注,但因难以制成期望的结构,用途仅限于特定蛋白质。

此次,研发小组着眼于名为Rubisco(1,5-二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶)的环状酶在晶体中排成一列形成管状结构的特性。通过将相邻的酶环表面存在的氨基酸置换成半胱氨酸,并选择性地形成二硫键,在保持晶体中的管状结构的同时,成功将其溶至水溶液中(图1)。

溶出的管状结构体保持了Rubisco的反应活性。另外还发现,管的内部聚集了Rubisco中未发现的荧光分子。如果使用积累了10万件以上蛋白质结构的数据库,该方法还可应用于各种不同的蛋白质晶体,除晶体内构筑的笼状和片状结构外,还能制作所有类型的结构体,有望用于药物转运和疫苗开发。

研究成果于10月30日发布在综合化学领域最具权威的学术杂志之一《化学科学》(Chemical Science)的在线版上。

从蛋白质晶体中溶出管状结构的反应概念图

图1:从蛋白质晶体中溶出管状结构的反应概念图

文 客观日本编辑部

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