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【48812】给蛋白质装上“开关”

时间: 2024-08-07 10:00:16 |   作者: 产品中心

  提及化学反响,人们往往想到的是实验室中的瓶瓶罐罐和各种化学试剂。但是,当这些化学反响的“舞台”转移到细小的活细胞内部,由科学家精心引导和操控时,细胞内的生物大分子便会发生奇特的改变——这便是“生物正交反响”。

  生物正交反响可以在不搅扰生物本身生命进程的前提下进行,为生命科学和医学研讨推开了一扇簇新的大门。现在,这项技能已大规模的使用于从生命科学的基础研讨到药物开发、临床检测等环节。

  “就比如给细胞内的蛋白质装上‘开关’,能精准地调控其功用。”锚定化学与生命科学的穿插前沿范畴,北京大学化学与分子工程学院教授陈鹏首先提出生物正交剪切反响的概念,使我国在以生物正交反响为代表的化学生物学范畴走在世界前沿。

  众所周知,细胞是生命的根本结构和功用单元。但是,活细胞又是一个十分软弱关闭的生命系统,向其间引进的化学反响需求习惯常温、常压、水相和中性pH值等特别的环境,而且不对其内部的蛋白质形成危害或搅扰,这无异于“瓷器店里抓老鼠”,是一项极具应战的科学难题。

  “传统的生物正交反响都归于‘成键’反响,多用于生物分子的符号,无法对其功用进行调控。”陈鹏说,在与学生的一次脑筋风暴中,“把化学键切开”的创意突至,他和学生逆向包围,在世界上初次提出根据化学键开裂的生物正交剪切反响,并以此开发了“蛋白质化学脱笼”技能,创始了活细胞内原位研讨蛋白质功用机制的新方向,在蛋白质机器“生理底物”的解析中取得重要发现。

  “咱们的研讨开辟了使用化学办法研讨生命机制的新途径,促进了化学与生命科学的深度穿插交融,为生物药技能革新供给了新的关键,使我国在以生物正交反响为代表的化学生物学研讨进入世界领跑队伍。”陈鹏表明。

  陈鹏的研讨成果也让世界同行竖起了大拇指。“该作业所展示的使用场景规模令人叹服,鉴于其普适且便利操作,将为研讨那些从前不行及的时空动态生物学进程翻开新的大门。”该范畴世界威望Klaus Hahn教授点评说。

  不同学科之间的沟通磕碰,总能让陈鹏发生新的创意。在他看来,穿插这条路一定是通向成功之路。许多基础研讨处理不了的问题就要用学科穿插的思路来处理。他常常鼓舞学生要跳出舒适圈,不走寻常路。无论是与其他学科导师联合培育,仍是把不同方向学生聚在一起开组会,陈鹏都有知道地培育学生的协作精力,培育他们批判性发问和处理实际问题的才能。

  如果说前10年的研讨致力于理论上的打破,那么接下来的10年,陈鹏期望处理生命科学的实际问题,在面向生命健康的新赛道上全力冲刺。

  现在,生物正交反响在疾病的医治和检测等范畴得到了广泛的使用。陈鹏团队战胜活体动物环境对生物正交反响更为苛刻的限制,探究了在活体化学驱动的生物新技能引领下,从基础研讨到临床使用的贯穿立异。根据“生物正交剪切反响”,他首先提出可在活体动物内“剪切”开释的“生物正交前药”概念。

  “咱们团队正在研讨癌症靶向药物,经过生物正交剪切反响,使得本来不能辨认癌细胞的小分子药物取得靶向癌细胞的才能,精准‘轰炸’癌细胞,而不是像传统化疗药物那样敌我难辨,给患者带来许多副作用。”陈鹏说,这项研讨现已经过了验证,进入临床类器官实验阶段。

  下一步,陈鹏将侧重重视免疫医治,更精准地找到知道癌细胞和杀伤癌细胞的那些免疫细胞,而且把他们调集起来。“我最大的愿望是研宣布癌症疫苗,针对癌症患者,供给一种相似防备感染性疾病的疫苗。经过前期确诊,一旦辨认出患病危险,患者就能及时接种这种疫苗,然后极大地下降癌症的发病率和死亡率,为人类的生命健康保驾护航。”陈鹏说。(本报记者 焦以璇)