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        科學家擴展工具箱以研究細胞功能
        
			
        
				2019-01-07 10:21:13
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        斯克里普斯研究所(TSRI)佛羅里達校區(qū)的科學家開發(fā)了一種研究蛋白質結構分子細節(jié)的新工具。他們最近在“ 美國國家科學院院刊”上發(fā)表的這項新研究探討了如何利用進化來發(fā)現(xiàn)新的和有用的酶工具，稱為蛋白酶。蛋白酶將蛋白質切割成較小的肽片，然后科學家可以對其進行分析，以確定蛋白質的特性以及細胞是否對可能改變其功能的蛋白質進行了化學變化。
        

        科學家擴展工具箱以研究細胞功能
        

        該研究中開發(fā)的新蛋白酶有助于揭示這些化學變化，稱為翻譯后修飾。翻譯后修飾是蛋白質從RNA翻譯后對蛋白質的改變。“我們必須通過化學分析直接觀察這些蛋白質修飾;我們無法從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的穩(wěn)定性和功能，并且不受調節(jié)的修飾可以導致疾病，例如癌癥。因此，了解這些修飾的性質和位置對于藥物發(fā)現(xiàn)的早期階段至關重要。
        

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

        今天，許多科學家使用一種名為胰蛋白酶的蛋白酶將蛋白質分解成多肽。由于很少有其他蛋白酶可用于質譜，胰蛋白酶已成為該領域的主力。然而，Paegel解釋說，如果胰蛋白酶產生具有修飾位點的肽，那么抽獎是幸運的。所以Paegel和同事們認為有一個新工具直接在修改過的網站上切割是有用的。
        

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

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

			
          
        
			
        
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