《科学》：科学家利用光控制蛋白质活性

可用来关闭细胞中致病蛋白的活性

美国科学家近日发现了一种新方法，能够利用光控制催化生化反应的某种蛋白活性。研究人员称，这是首次成功利用光来控制一种蛋白的活性，将来可能具有多种应用，比如用来关闭细胞中致病蛋白的活性等。相关论文发表在10月17日的《科学》（Science）杂志上。
 
美国德州大学西南医学中心的Rama Ranganathan和同事，通过将来自燕麦的光觉蛋白插入来自大肠杆菌的催化生化反应的酶，创造出了一种杂种蛋白。研究人员发现，向这个光觉蛋白照射光可操纵酶的活性。论文主要作者之一、美国宾夕法尼亚州立大学化学系的Stephen Benkovic说：“这一技术就像光开关，当我们向光觉蛋白照射光时，酶的活性增加；当关闭光时，酶的活性降低。”

图片说明：科学家将燕麦光觉蛋白（sensor）插入大肠杆菌酶中，当向蛋白照射白光（stimulus）时，酶的活性增加（output）。（图片来源：Benkovic lab, Penn State）

研究人员表示，在设计杂种蛋白的时候，有几个重要的因素需要考虑。一个是蛋白的正确构象，错误构象将会使蛋白无法对光作出反应；一个是光觉蛋白插入酶的特定位点，位点错误同样会使光开关无法起作用。
 
研究小组未来将会研究由光触发的信号如何从光觉蛋白向酶传输。Benkovic说：“这一过程的作用机制尚不清楚，目前来看，其效果也较小。不过我们计划优化这一技术，看看是否能够以另一种方式利用光，来调节酶的活性。”（科学网 梅进/编译）
 
（《科学》（Science），Vol. 322. no. 5900, pp. 438 – 442，Jeeyeon Lee，Rama Ranganathan）
 
更多阅读（英文）
 
《科学》发表论文摘要