新技術在複雜環境精確修飾特定蛋白

科技日報北京4月7日電 （記者張夢然）韓國浦項科技大學研究團隊開發出一項創新技術，能夠在複雜的生物環境中精確修飾特定蛋白質。該技術有望應用於癌症的診斷和治療，增強個性化精準治療的效果。相關論文作為封面文章刊登在最新的《美國化學會志》（JACS）上。

蛋白質在人體中扮演着至關重要的角色，特別是在疾病診斷和治療研究方面。例如，如通過熒光標記物等生物偶聯技術來識別癌細胞，對推進疾病診斷和藥物研發具有重要意義。然而，傳統的修飾方法存在侷限性，包括適用的蛋白質範圍狹窄、需要基因修飾以及可能因非特異性修飾而破壞蛋白質功能等問題。尤其在活體生物系統中，選擇性修飾特定蛋白質面臨巨大挑戰。

為了克服這些難題，研究團隊發現了一種結合脱氧氧嘧啶（dOxa）與適配體（一種基於核酸的分子識別劑）的新方法，實現了對特定蛋白質上的目標位點進行精準修飾。利用這一方法，團隊成功將dOxa連接到靶蛋白的一個特定反應位點上，從理論上講，在45個可能的反應位點中選擇了最優的一個。實驗表明，dOxa化合物比傳統生物修飾試劑（如NHS酯）穩定約100萬倍，在室温下可保持穩定超過一個月，並且在生物環境中，能在4小時內實現接近100%的偶聯效率。

團隊還在活細胞中對兩種關鍵癌症生物標誌物蛋白——PTK7和核蛋白進行了生物正交標記，從而即時觀察這些蛋白質的動態變化，並揭示它們在癌細胞生長中的作用。這是首次在不影響其功能的情況下，在生物環境中成功修飾特定天然蛋白質。

這種新技術不僅有望應用於癌症診斷和治療領域，還可能促進針對特定癌細胞的下一代抗體藥物偶聯物的發展，提高生物成像技術區分癌組織的能力，以及通過調節特定蛋白質的功能增強個性化精準治療的效果。此外，通過精確修飾特定蛋白質位點以調控酶的功能，還可為藥物開發和生物功能研究作出重要貢獻。