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      科學(xué)家擴(kuò)展工具箱以研究細(xì)胞功能
      
			
      
				2019-01-07 10:21:13
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      斯克里普斯研究所(TSRI)佛羅里達(dá)校區(qū)的科學(xué)家開發(fā)了一種研究蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)分子細(xì)節(jié)的新工具。他們最近在“ 美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊”上發(fā)表的這項(xiàng)新研究探討了如何利用進(jìn)化來(lái)發(fā)現(xiàn)新的和有用的酶工具，稱為蛋白酶。蛋白酶將蛋白質(zhì)切割成較小的肽片，然后科學(xué)家可以對(duì)其進(jìn)行分析，以確定蛋白質(zhì)的特性以及細(xì)胞是否對(duì)可能改變其功能的蛋白質(zhì)進(jìn)行了化學(xué)變化。
      

      科學(xué)家擴(kuò)展工具箱以研究細(xì)胞功能
      

      該研究中開發(fā)的新蛋白酶有助于揭示這些化學(xué)變化，稱為翻譯后修飾。翻譯后修飾是蛋白質(zhì)從RNA翻譯后對(duì)蛋白質(zhì)的改變。“我們必須通過化學(xué)分析直接觀察這些蛋白質(zhì)修飾;我們無(wú)法從DNA序列中讀出它們，”研究資深作者，TSRI副教授Brian M. Paegel解釋道。
      

      這些修飾可以顯著改變蛋白質(zhì)的穩(wěn)定性和功能，并且不受調(diào)節(jié)的修飾可以導(dǎo)致疾病，例如癌癥。因此，了解這些修飾的性質(zhì)和位置對(duì)于藥物發(fā)現(xiàn)的早期階段至關(guān)重要。
      

      科學(xué)家目前依靠一種稱為質(zhì)譜的技術(shù)來(lái)研究翻譯后的修飾。通過質(zhì)譜分析，科學(xué)家們可以分析多肽，看看它們的質(zhì)量變化 - 有點(diǎn)像放大蛋白質(zhì)，看看隱藏的細(xì)節(jié)。質(zhì)量的意外變化可以表明翻譯后修飾的發(fā)生。
      

      今天，許多科學(xué)家使用一種名為胰蛋白酶的蛋白酶將蛋白質(zhì)分解成多肽。由于很少有其他蛋白酶可用于質(zhì)譜，胰蛋白酶已成為該領(lǐng)域的主力。然而，Paegel解釋說(shuō)，如果胰蛋白酶產(chǎn)生具有修飾位點(diǎn)的肽，那么抽獎(jiǎng)是幸運(yùn)的。所以Paegel和同事們認(rèn)為有一個(gè)新工具直接在修改過的網(wǎng)站上切割是有用的。
      

      為了解決這個(gè)問題，Paegel使用一種稱為“定向進(jìn)化”的技術(shù)開發(fā)了一種新的胰蛋白酶“突變體”?？茖W(xué)家們創(chuàng)造了數(shù)千種胰蛋白酶突變體，并測(cè)試了每種突變體在修飾位點(diǎn)切割蛋白質(zhì)的能力。他們發(fā)現(xiàn)了一種可以切割瓜氨酸蛋白質(zhì)的突變體，瓜氨酸是一種修飾形式。
      

      Paegel認(rèn)為這種新方法可用于繪制更廣泛的翻譯后修飾，他希望使用定向進(jìn)化來(lái)發(fā)現(xiàn)針對(duì)許多其他翻譯后修飾的蛋白酶。“我認(rèn)為我們正處于爆炸式新型質(zhì)譜儀工具的邊緣，”他說(shuō)。
      
			

			
        
      
			
      
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