具有時(shí)間分辨率的活體蛋白質(zhì)激活技術(shù)
提出并發(fā)展了一種蛋白質(zhì)“鄰近脫籠”策略,將可遺傳編碼的非天然氨基酸脫籠技術(shù)與計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)篩選技術(shù)相結(jié)合,在一系列不同種類的蛋白質(zhì)上實(shí)現(xiàn)了高時(shí)間分辨的原位激活,為在活細(xì)胞及活體動(dòng)物內(nèi)研究蛋白質(zhì)的動(dòng)態(tài)調(diào)控機(jī)制提供了一種普適性技術(shù)。利用這一被命名為 CAGE-prox 的新方法,他們建立并驗(yàn)證了“激酶正交激活和信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)調(diào)控”、 “時(shí)間分辨的蛋白質(zhì)組學(xué)分析”,“基于毒素蛋白的抗腫瘤蛋白前藥”等一系列原創(chuàng)應(yīng)用,展示了這一化學(xué)生物學(xué)新技術(shù)在開展蛋白質(zhì)動(dòng)態(tài)功能研究與調(diào)控中的優(yōu)勢(shì)和特色。“化學(xué)脫籠”策略,可通過對(duì)蛋白質(zhì)關(guān)鍵殘基的化學(xué)保護(hù)和脫保護(hù)反應(yīng),實(shí)現(xiàn)對(duì)其活性的“關(guān)-開”調(diào)控(Nat. Chem. Biol. 2016, 12, 129)。利用這一技術(shù),他們先后在賴氨酸(Nat. Chem., 2014, 6, 352; Nat. Chem. Biol., 2014, 10, 1003)、酪氨酸(J. Am. Chem. Soc., 2016, 138, 15118)等天然氨基酸側(cè)鏈上實(shí)現(xiàn)了生物正交斷鍵反應(yīng)和化學(xué)脫籠,開展了激酶等蛋白質(zhì)家族的特異激活和機(jī)制研究(ACS Cent. Sci, 2016, 2, 325,ACS Cent. Sci. 2019, 5, 145)。由于細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)的種類繁多、活性調(diào)控機(jī)制各異,目前該方法仍受可供脫籠的氨基酸種類限制,無法適用于所有蛋白質(zhì)。
北京大學(xué)
2021-04-11