8月1日消息，圣路易斯华盛顿大学医学院和雪城大学的研究人员构建了一个可以设计"无序"蛋白质（内在无序蛋白区域，IDR）并解析其功能的工具。该研究发表于Nature，论文题为"Rational design of disordered protein..."。
研究通讯作者、华盛顿大学医学院生物化学与分子物理系副教授Alex Holehouse博士表示，蛋白质设计领域此前的进展几乎完全集中在"折叠"蛋白质上——即具有稳定3D结构的蛋白质。然而，人类约70%的蛋白质也包含内在无序蛋白区域（IDR），这些区域没有稳定的3D结构。
"IDR以快速互变和结构上截然不同的构象的动态集合形式存在，"论文指出。这种结构可塑性使它们难以通过传统方法研究。
Holehouse及其同事Ryan Emenecker博士、雪城大学化学系Shahar Sukenik博士合作开发的蛋白质设计系统名为GOOSE。该系统加载了一个与特定细胞功能相关联的蛋白质构建模块序列大型文库，GOOSE生成定制无序蛋白质的蓝图，然后在基因工程细胞中合成这些蛋白质。科学家可以测试这些合成蛋白质如何影响细胞功能。
该技术具有推动医学进步的潜力。作为Siteman癌症中心研究成员的Holehouse正在寻求优化依赖无序蛋白质的疗法。一个关键应用是CAR-T细胞疗法：CAR-T细胞表面的一个关键蛋白质包含一个指导细胞攻击反应的无序区域。到目前为止，提高其摧毁癌细胞性能的科学努力主要以试错方式进行。
"通过我们的技术，我们可以设计这些无序区域的更好版本来以不同方式进行信号传导，"Holehouse说。"希望我们不会受到目前损害CAR-T疗法疗效的那些限制的制约。"
GOOSE的首批测试之一是生成能帮助细胞应对外部压力源变化的合成蛋白质——在本例中为干旱。研究团队能够快速设计2300种不同的蛋白质，这些蛋白质能够调节细胞对环境胁迫的响应。该工作直接服务于Holehouse、Emenecker和Sukenik参与的一项更大的美国国家科学基金会（NSF）倡议——工程化更具环境韧性的作物。
"更广泛地说，这开启了制造能够感知自然序列不会适应的事物的传感器的可能性，如毒素或细胞损伤，"Emenecker表示。"它具有非常重要的价值。"
（来源：GEN）