知乎日報:熟雞蛋還原成生雞蛋 但這個技術有什麼用呢? 2015.9.2日

  在這篇文章中,作者實現了一種新的方法,可以快速的將錯誤摺疊的蛋白重新正確的摺疊。我們知道,正確摺疊是蛋白質行使正常功能的必要條件,而錯誤摺疊的蛋白質(即變性後的蛋白質)不僅毫無功能,有時甚至有害。


 

  在以前,人們重新摺疊變性蛋白費時費力,一般都是先用高濃度的尿素溶液將蛋白完全溶解,然後透過透析將尿素慢慢除去,然後慢慢的等蛋白質重新摺疊。而作者的方法卻非常簡單,當尿素溶液將蛋白完全溶解後,只需要經過簡單的稀釋,然後將溶液放入一個高速旋轉的渦流裝置(差不多是個大號離心管)中,靠旋轉產生的剪下力將蛋白重新摺疊。

  作者用結構比較簡單的雞蛋清溶菌酶做實驗,經過在高溫處理後(90 度 20 分鐘),溶菌酶完全變性,檢測不到任何活性。經過作者的渦流裝置重摺疊後,並不需要多長時間,就可以讓超過 82%的蛋白恢復功能。接著,作者實驗了渦流裝置對小窩蛋白和蛋白激酶 A 的作用。小窩蛋白有一個複雜的結構域,而蛋白激酶 A 體型巨大結構又複雜,作者多次調節引數,最終都得到了比較理想的結果。這也說明,對於不同的蛋白質,是需要不同的操作和引數的,如果想重摺疊其他蛋白質,還是需要大量精力卻探索實驗引數。

  這個技術的應用目標是非常明確的,就是重組蛋白的生產,而作者在文章的最開始就提到了這點。

  什麼是重組蛋白呢?人類在醫藥與工農業中需要用到大量有活性蛋白質,比如治療胰島病的胰島素,調節免疫的白細胞介素,對抗病毒的干擾素,以及其他各種蛋白激素甚至疫苗等等。為了大量生產這些蛋白,人們把相關基因重組到微生物(如大腸桿菌及酵母)中,然後讓這些微生物大量表達人類需要的蛋白質。但這出現了一個問題,蛋白質被微生物過量的表達時,有相當的一部分來不及正確摺疊。這些蛋白質纏繞在一起胡亂摺疊最終形成沉澱。而作者的新的方法可以非常快速的對這些蛋白質重新摺疊,又無需複雜的儀器,會極大的提高蛋白質的產量,並大量降低成本。

  作者的技術到底多簡單易用呢,可以看下圖儀器:

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