綠色熒光蛋白是蛋白質(zhì)組裝的潛在支架
韓國科學家開發(fā)了一種蛋白質(zhì) - 支架工具,為組裝具有明確結(jié)構(gòu)和功能的多種蛋白質(zhì)鋪平了道路。大蛋白質(zhì)組裝具有廣泛的潛在用途,例如在藥物和疫苗開發(fā)中或在化學品,燃料或農(nóng)業(yè)添加劑的生產(chǎn)中。但蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的復雜性使得在基本水平上理解和組裝它們極具挑戰(zhàn)性。
韓國高等科學技術(shù)研究院(KAIST)的科學家說,這可能即將改變。他們的發(fā)現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)具有新結(jié)構(gòu)和功能的多種蛋白質(zhì)組裝的更好方法方面邁出了重要一步。KAIST團隊開發(fā)了一套綠色熒光蛋白(GFP)組件,這些組件具有相對簡單,定義明確的結(jié)構(gòu),可以成為組裝其他蛋白質(zhì)的強大支架。
GFP是由238 個氨基酸殘基組成的熒光蛋白。它常見于一些發(fā)熒光的海洋動物,如水母。由于其熒光特性,使其易于觀察,因此已廣泛用于研究。
該團隊利用這樣一個事實形成了支架,即具有特定GFP氨基酸鏈的兩個不同GFP單元可以在細菌細胞中自發(fā)連接。設(shè)計GFP單體以具有這兩個連接單元。然后該單體與其他GFP單體自組裝形成聚合物。研究人員發(fā)現(xiàn),每種聚合物都被組織成一個類似風車的多邊形,有2到10個葉片,每個葉片代表一個GFP單體。例如,四葉片聚合物由連接在一起形成四聚體的四種單體組成。該團隊能夠根據(jù)其尺寸分離聚合物。然后將蛋白質(zhì)遺傳連接到每個GFP單體“葉片”的自由端。
該團隊還表明,他們可以阻止聚合物“風車”中的一個鏈接,以創(chuàng)建GFP單元的線性鏈,長度可達15個單位。研究人員能夠?qū)⒌鞍踪|(zhì)與這種新的GFP開放結(jié)構(gòu)聯(lián)系起來,展示了組裝具有不同空間組織的蛋白質(zhì)的能力。
最后,該團隊成功地將抗體與其多邊形和線性鏈支架相連; 將來可以促進抗體向細胞的傳遞。這是研究人員第一次設(shè)法形成功能蛋白的離散多邊形支架結(jié)構(gòu),允許其他蛋白質(zhì)精確空間組裝到它們上面。研究人員說,使用這些離散的蛋白質(zhì)納米支架將非常有利于未來對生物過程的理解和控制,如病毒進入,細胞間通訊和免疫反應(yīng)。
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