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《自然化學》:標記蛋白質的有效新方法

日期:2014-07-31 09:13:03

 

最近,奧胡斯大學的研究人員開發出一種更簡單的方法,來構建DNA-蛋白質復合物。該方法可能加強疾病診斷相關的工作。

 

DNA與蛋白質——包括抗體相結合,提供了一種強有力的伙伴關系,可用于診斷技術、納米技術和其他學科。DNA-蛋白質復合物——用DNA標記蛋白質,可用于諸如感光檢測和生物材料可視化這樣的用途。這種方法還提供了一種更便利的途徑,來處理納米技術中的蛋白質,在這種技術中DNA充當蛋白質的一個手柄。

 

當科學家們想以特定的方式將大分子(如DNA和蛋白質)結合到特定部位時,如何控制它們之間的共軛,可能是一個相當大的挑戰。目前,奧胡斯大學的研究人員開發出一種新的有效的方法,可使我們較之以前更容易地控制這個過程。該新方法是由丹麥國家研究基金會DNA納米技術中心與奧胡斯大學跨學科納米科學中心、化學系和分子生物與遺傳學系的研究人員合作開發。相關研究結果發表在2014720日的《自然化學》(Nature Chemistry)雜志。

 

這項新技術的研究人員之一、奧胡斯大學博士研究生Christian B. Rosen解釋說:“維持蛋白質的功能和活性,往往只需要單股DNA鏈附著到蛋白質上。同時,了解DNA鏈在何處附著到蛋白質上,非常的重要。如果你利用基因工程蛋白質,你通常只能做到這一點。這是一個耗時而具有技術挑戰的過程。”

 

這種新方法使研究人員有可能直接將DNA標記在蛋白質上的特定位置,而不需要事先對蛋白質進行遺傳修飾。換句話說,可以用這種方法標記天然蛋白質,包括抗體。

 

研究人員利用一段DNA(被設計用來結合金屬離子)。使用這種“控制桿”,他們指揮另一段DNA結合到蛋白質上的一個金屬結合位點,在那里它發生相互作用。有相當數量的蛋白質結合金屬離子,這使得它們適合于這種方法。使用這種方法的重要一點是,標記的蛋白質在與DNA結合后,仍然保留它們的功能。

 

研究人員正在就這種新方法申請專利,它在一些地區具有應用潛力。

 

本文共同作者Anne Louise Bank Kodal解釋說:“最重要的是,我們可以用這種技術來標記抗體。化學結合(共軛)到化療藥物上的抗體,是一類全新的藥物,其中抗體部分被用來識別特殊組織和化療部位,用于殺死細胞。當你標記抗體時,重要的是要保持抗體識別元件的完整性。用我們的方法,我們針對抗體的恒定部分,而不是可變部分,這些部分包含其識別元件。因此,我們的技術對一大類蛋白質具有通用性。”

 

目前,研究人員正在致力于進一步開發方法,因此他們能將化療藥物結合到抗體上,而不僅僅是DNA

 


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