来源： 时间：2022-07-27 20:35:05
作为一项突破，科学家们创造了新颖的蛋白质垫，可以吸收和捕获化学污染。尽管多年来努力稳定蛋白质在其天然环境之外，但科学家在将蛋白质与合成成分结合而不影响蛋白质活性的情况下取得了有限的进展。
这项发表在《科学》杂志上的研究表明，通过展示一种独特的方法来保持蛋白质在合成环境中的活性，从而开发细胞外蛋白质的能力。研究中提供的材料可以在曾经不可行的情况下实现按需生化反应。“我们认为我们已经破解了连接天然和合成系统的密码，” 美国加州大学伯克利分校教授徐婷说。
蛋白质通常在其原生环境之外是不稳定的。为了正常运作，蛋白质必须折叠成特定的结构，通常在其他蛋白质的帮助下。为了克服这一挑战，研究人员分析了蛋白质序列和表面的趋势，看看他们是否能开发出一种合成聚合物，提供蛋白质保持其结构和功能所需的所有东西。“蛋白质有非常明确的统计模式，所以如果你能模仿这种模式，那么你就可以结合合成系统和自然系统，这使我们能够制造这些材料，” 徐说。
研究人员创造了随机的杂聚合物，称为RHps。RHps由四种类型的单体亚基组成，每种单体亚基均具有设计用于与目标蛋白质表面上的化学斑块相互作用的化学性质。单体连接以模拟天然蛋白质，以最大程度地提高它们与蛋白质表面相互作用的灵活性。RHps充当非结构化蛋白质，通常在细胞内部看到。它们在蛋白质翻译过程中增加了膜蛋白在水中的折叠，并保留了有机溶剂中的水溶性蛋白质活性。
美国西北大学的研究人员进行了广泛的分子模拟，表明RHp可以与蛋白质表面产生良好的相互作用，在有机溶剂中包裹蛋白质表面，在水中微弱地包裹蛋白质表面，从而在非自然环境中实现正确的蛋白质折叠和稳定性。然后，他们测试了是否可以使用RHp创建基于蛋白质的材料来对有毒化学物质进行生物修复，这是由国防部资助的。他们将RHp与一种称为有机磷水解酶 (OpH) 的蛋白质混合，该蛋白质可降解杀虫剂和化学战剂中发现的有毒有机磷酸盐。
研究人员使用RHp/OpH组合来制造纤维垫，将纤维垫浸入一种众所周知的杀虫剂中，发现纤维垫在短短几分钟内就降解了约10分之1重量的杀虫剂。这为创建更大的垫子打开了大门，这些垫子可以吸收战区等地方的有毒化学物质。“我们的研究表明，该方法应该适用于其他酶，” 徐说。他说: “这可能使在不同材料下建立一个便携式化学实验室成为可能。”
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