許多難以治療的疾病都會出現(xiàn)蛋白質(zhì)形成團塊的現(xiàn)象，如肌萎縮性側(cè)索硬化癥、阿爾茨海默病和帕金森病。蛋白質(zhì)相互作用的機制很難研究，不過，瑞典查爾姆斯理工大學的研究人員近日開發(fā)出一種新的方法，可以在納米大小的捕獲器中捕獲多種蛋白質(zhì)。在捕獲器的內(nèi)部，人們可通過一種前所未有的方式研究蛋白質(zhì)。
這項題為“Stable trapping of multiple proteins at physiological conditions using nanoscale chambers with macromolecular gates”的成果發(fā)表在《Nature Communications》雜志上。
這個項目的領(lǐng)導(dǎo)者、查爾姆斯理工大學的化學系教授Andreas Dahlin表示：“我們相信，這種方法具有很大的潛力，可以幫助人們了解多種不同疾病的早期過程，并最終了解如何使用藥物來對抗這些疾病。”
阿爾茨海默病的特征之一是β淀粉樣蛋白在大腦中形成斑塊。若能更好地了解斑塊是如何形成的，也許就能找到有效的方法，在早期將其溶解，甚至完全防止其形成。如今有一些技術(shù)可以研究該過程的后期階段，但很難追蹤早期發(fā)展過程，因為斑塊還很小。現(xiàn)在，這些新型捕獲器可解決這一問題。
此次研究開發(fā)的捕獲器是一種納米小室（nanochamber），小室的開口處有所謂的閘門，由聚合物刷組成。待研究的蛋白質(zhì)以液體溶液的形式提供，經(jīng)過特殊的化學處理后被吸附到小室的壁上。當閘門關(guān)閉時，蛋白質(zhì)可以從壁中釋放出來，并開始相互移動。
在捕獲器中，你可以研究單個的蛋白質(zhì)團塊，與同時研究多個團塊相比，它提供了更多信息。例如，團塊可能由不同的機制形成，具有不同的大小和結(jié)構(gòu)。只有逐一分析，才能觀察到這些差異。理論上，蛋白質(zhì)幾乎可以在捕獲器中保留任意時長，但目前的保留時間受到化學標記的限制。在這項研究中，研究人員成功實現(xiàn)了長達一小時的觀察。
他們將這項工作描述為世界上最小的閘門，只需按下按鈕就能打開和關(guān)閉。這些閘門仿佛變身陷阱，將蛋白質(zhì)鎖在納米級的小室內(nèi)。蛋白質(zhì)無法逃脫，使得人們能夠長時間觀察它們之間的相互作用，從過去的一毫秒延長到至少一小時。這種方法還可以將數(shù)百種蛋白質(zhì)封閉在小小的空間內(nèi)，這對進一步了解情況很重要。
“我們希望觀察和了解的團塊由數(shù)百種蛋白質(zhì)組成，因此如果我們要研究它們，就必須能夠捕獲如此大量的蛋白質(zhì)。小體積和高濃度意味著蛋白質(zhì)會自然地相互碰撞，這是我們新方法的一個主要優(yōu)勢，”Andreas Dahlin說。
研究人員還將繼續(xù)完善這種方法，以便用這種技術(shù)來研究特定疾病的病程。“這些捕獲器需要進行調(diào)整，才能吸引與你感興趣的疾病相關(guān)的蛋白質(zhì)。我們現(xiàn)在的工作是分析哪些蛋白質(zhì)最適合研究，”他補充說。
（文章來源：www.ebiotrade.com/newsf/2023-11） | 
