《自然化學(xué)》:標(biāo)記蛋白質(zhì)的有效新方法
日期:2014-07-31 09:13:03
最近,奧胡斯大學(xué)的研究人員開(kāi)發(fā)出一種更簡(jiǎn)單的方法,來(lái)構(gòu)建DNA-蛋白質(zhì)復(fù)合物。該方法可能加強(qiáng)疾病診斷相關(guān)的工作。
DNA與蛋白質(zhì)——包括抗體相結(jié)合,提供了一種強(qiáng)有力的伙伴關(guān)系,可用于診斷技術(shù)、納米技術(shù)和其他學(xué)科。DNA-蛋白質(zhì)復(fù)合物——用DNA標(biāo)記蛋白質(zhì),可用于諸如感光檢測(cè)和生物材料可視化這樣的用途。這種方法還提供了一種更便利的途徑,來(lái)處理納米技術(shù)中的蛋白質(zhì),在這種技術(shù)中DNA充當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)的一個(gè)手柄。
當(dāng)科學(xué)家們想以特定的方式將大分子(如DNA和蛋白質(zhì))結(jié)合到特定部位時(shí),如何控制它們之間的共軛,可能是一個(gè)相當(dāng)大的挑戰(zhàn)。目前,奧胡斯大學(xué)的研究人員開(kāi)發(fā)出一種新的有效的方法,可使我們較之以前更容易地控制這個(gè)過(guò)程。該新方法是由丹麥國(guó)家研究基金會(huì)DNA納米技術(shù)中心與奧胡斯大學(xué)跨學(xué)科納米科學(xué)中心、化學(xué)系和分子生物與遺傳學(xué)系的研究人員合作開(kāi)發(fā)。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在2014年7月20日的《自然化學(xué)》(Nature Chemistry)雜志。
這項(xiàng)新技術(shù)的研究人員之一、奧胡斯大學(xué)博士研究生Christian B. Rosen解釋說(shuō):“維持蛋白質(zhì)的功能和活性,往往只需要單股DNA鏈附著到蛋白質(zhì)上。同時(shí),了解DNA鏈在何處附著到蛋白質(zhì)上,非常的重要。如果你利用基因工程蛋白質(zhì),你通常只能做到這一點(diǎn)。這是一個(gè)耗時(shí)而具有技術(shù)挑戰(zhàn)的過(guò)程。”
這種新方法使研究人員有可能直接將DNA標(biāo)記在蛋白質(zhì)上的特定位置,而不需要事先對(duì)蛋白質(zhì)進(jìn)行遺傳修飾。換句話(huà)說(shuō),可以用這種方法標(biāo)記天然蛋白質(zhì),包括抗體。
研究人員利用一段DNA(被設(shè)計(jì)用來(lái)結(jié)合金屬離子)。使用這種“控制桿”,他們指揮另一段DNA結(jié)合到蛋白質(zhì)上的一個(gè)金屬結(jié)合位點(diǎn),在那里它發(fā)生相互作用。有相當(dāng)數(shù)量的蛋白質(zhì)結(jié)合金屬離子,這使得它們適合于這種方法。使用這種方法的重要一點(diǎn)是,標(biāo)記的蛋白質(zhì)在與DNA結(jié)合后,仍然保留它們的功能。
研究人員正在就這種新方法申請(qǐng)專(zhuān)利,它在一些地區(qū)具有應(yīng)用潛力。
本文共同作者Anne Louise Bank Kodal解釋說(shuō):“最重要的是,我們可以用這種技術(shù)來(lái)標(biāo)記抗體。化學(xué)結(jié)合(共軛)到化療藥物上的抗體,是一類(lèi)全新的藥物,其中抗體部分被用來(lái)識(shí)別特殊組織和化療部位,用于殺死細(xì)胞。當(dāng)你標(biāo)記抗體時(shí),重要的是要保持抗體識(shí)別元件的完整性。用我們的方法,我們針對(duì)抗體的恒定部分,而不是可變部分,這些部分包含其識(shí)別元件。因此,我們的技術(shù)對(duì)一大類(lèi)蛋白質(zhì)具有通用性。”
目前,研究人員正在致力于進(jìn)一步開(kāi)發(fā)方法,因此他們能將化療藥物結(jié)合到抗體上,而不僅僅是DNA。
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