[生物通讯]华盛顿大学的研究人员应用蛋白质如何与不同分子结合的研究创造了一个能够激活和抑制一种酶的分子开关。这个新发明有望用于多种实验室操作流程，包括高特异性靶向的药物治疗。

    这项研究发表在上周的美国《国家科学院院刊》（Proceedings of the National Academy of Sciences）上，研究描述了内切葡萄糖酶(endoglucanase)的一个可逆开关，这个开关以光作为其触发器。

    酶是一类作为启动或加速机体中的化学反应的催化剂的蛋白质。内切葡萄糖酶催化的是纤维素的降解。

    这项最新的研究是建立在该研究小组早先利用所谓的“聪明聚合体”来控制其它分子与蛋白质上结合位点的接触的研究的基础上。之所以称这种聚合体为“聪明聚合体”，是因为它们能够感知周围环境，根据外部条件的变化改变自身的特性。早先研究中激起聚合体起反应的条件为温度和酸度。而这次最新的发现更加鼓舞人心，因为其触发器是光，华盛顿农大学的生物工程学教授Patrick Stayton说道。

    “光是这项研究真正引起兴趣的所在。”Stayton说。Stayton与其同事－－生物工程学教授Allan S. Hoffman共同领导了该研究。其他研究人员还包括加州生物技术公司Genecor International的科学家。“光很容易逆转－－这是一个真正的开关。”Stayton解释说。

    为建立这个开关，研究人员将一个微型的聪明聚合体链复活到活化位点－－也就是酶与靶分子结合行使催化职能的位点。根据外部条件，聪明聚合体链可以延伸或收缩。一个状态封阻一个位点，而另一状态使位点保持开放状态－－至于哪一状态完成哪个功能则取决于靶分子的大小。

    在内切葡萄糖酶这个实例中，收缩的聚合体链封阻了分子的结合位点，而延长的聚合体链则离开位点，使位点开放。研究人员合成两种光敏聚合体，分别称为DMAA和 DMAAm。当暴露于可见光时，DMAA呈现亲水性－－吸引水分子延伸自身。当可见光被紫外线取代时，DMAA就呈现疏水性，排斥水分子，收缩为一个卷。DMMAm则恰恰相反，在紫外光下延伸，可见光下收缩。

    因此这个开关是通过根据所用的光类型控制内切葡萄糖酶与纤维素结合与否来执行功能的。

    这一技术应该有着广泛的应用范围。

    这项研究使用的内切葡萄糖酶与分子的小体积为深化微流体和“芯片上的实验室”等概念又开辟了一条新途径。这个技术对于含有需要保持失活状态直到到达目标靶时的酶的治疗药物也有利用价值。

    “一旦到达目的地，酶就会通过光纤技术被激活。”Stayton说。

消息来源：华盛顿大学