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| 2008-08-25 記者:錢錚 來源:經(jīng)濟(jì)參考報(bào) |
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本報(bào)東京電
日本理化研究所和東京大學(xué)日前宣布，兩家機(jī)構(gòu)共同合成了能將人造氨基酸正確折疊成蛋白質(zhì)的融合酶。這項(xiàng)成果將可能帶來多種擁有新功能的蛋白質(zhì)，貢獻(xiàn)于生物技術(shù)、醫(yī)藥等行業(yè)。
上述兩家機(jī)構(gòu)共同發(fā)表新聞公報(bào)說，生物體內(nèi)的蛋白質(zhì)由20種氨基酸根據(jù)DNA中包含的遺傳信息按照一定的數(shù)量和順序結(jié)合而成。目前，增加蛋白質(zhì)中氨基酸的種類，特別是將自然界并不存在的人造氨基酸組合入蛋白質(zhì)，人為地使蛋白質(zhì)擁有多樣化的功能的相關(guān)研究正成為各國科學(xué)家關(guān)注的焦點(diǎn)。但是這樣的嘗試等于是試圖改變由遺傳信息決定的生命體的最根本的構(gòu)成要素，實(shí)現(xiàn)起來非常困難。尤其是與蛋白質(zhì)合成相關(guān)的酶，參與著遺傳信息的表達(dá)過程，要人為地改變它們更是難上加難。而且，眾所周知，酶作為蛋白質(zhì)的一種，具備一定的立體構(gòu)造，替換其中的一部分或者企圖將別的蛋白質(zhì)的一部分添加進(jìn)去，都會造成整個(gè)立體結(jié)構(gòu)的崩潰。
公報(bào)說，理化研究所和東京大學(xué)的這一聯(lián)合研究小組此前曾成功合成了組合入人造氨基酸“iodoTyr”的蛋白質(zhì)。“iodoTyr”和天然存在的酪氨酸只有一個(gè)碘原子的差異。為了合成能正確區(qū)分“iodoTyr”和酪氨酸的酶，研究人員決定借用天然酶的作用機(jī)制。天然酶的一種苯丙氨酰-tRNA合成酶有時(shí)會誤將酪氨酸當(dāng)成苯丙氨酸，另后者與轉(zhuǎn)運(yùn)核糖核酸結(jié)合，但苯丙氨酰-tRNA合成酶立刻會覺察到自己的失誤，隨后就又令酪氨酸從轉(zhuǎn)運(yùn)核糖核酸上脫離。苯丙氨酰-tRNA合成酶的這種功能被稱為校正功能。而酪氨酰-tRNA合成酶則沒有這樣的校正功能。
據(jù)此，研究小組成員將苯丙氨酰-tRNA合成酶的校正功能區(qū)域移植進(jìn)原本區(qū)分不了“iodoTyr”和酪氨酸的“iodoTyrRS”，這樣如果轉(zhuǎn)運(yùn)核糖核酸錯(cuò)誤地與酪氨酸結(jié)合的話，校正功能區(qū)域會立刻發(fā)揮作用使兩者分離，而只有與“iodoTyr”結(jié)合的轉(zhuǎn)運(yùn)核糖核酸才能到達(dá)核糖體。
在實(shí)驗(yàn)中，研究人員成功利用植入了校正功能區(qū)域的融合酶“iodoTyrRS”，有選擇地將人造氨基酸“iodoTyr”組合進(jìn)蛋白質(zhì)。
公報(bào)說，運(yùn)用這樣的融合酶，就有可能輕而易舉地將人造氨基酸組合進(jìn)普通的蛋白質(zhì)中，這樣就能夠大量合成各種各樣的新種類蛋白質(zhì)。這些蛋白質(zhì)可充當(dāng)高效藥品的原料、高性能工業(yè)用酶和生物原料。 |
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