人工蛋白质可以重编程细胞使其成为自我调节的“智能细胞”

导读：来自华盛顿大学蛋白质设计研究所（IPD）和加州大学旧金山分校（UCSF）的团队创造了一种新的人工蛋白质，其作用就像一个开关，将常规细胞转变为“智能细胞”。

据外媒New Atlas报道，来自华盛顿大学蛋白质设计研究所（IPD）和加州大学旧金山分校（UCSF）的团队创造了一种新的人工蛋白质，其作用就像一个开关，将常规细胞转变为“智能细胞”。

不同类型的合成蛋白质可用于各种医学应用。近年来，科学家们已经找到了抗击疟疾和阿尔茨海默氏症的新希望，而合成酶甚至可能成为创造人工生命的催化剂。

在两项新的研究中，IPD和UCSF团队设计了一种可以在活细胞内工作的人工蛋白质，“操纵内部电路”以执行特定的操作。这可以通过感知细胞环境的变化并释放以特定方式起反应的关键肽来实现。

该团队将该设计称为锁定正交笼/关键蛋白（LOCKR），它由几种具有不同功能的分子组成。有一个“门闩”，一个“笼子”，一把“钥匙”和一个生物活性肽，这种结构使它特别通用。

当这个生物“开关”处于“关闭”位置时，“门闩”将肽锁定在“笼子”里，除了等待之外它什么也做不了。当一个被编程为像键一样的分子出现时，“门闩”突然打开，将肽释放到外部环境中。这会触发所需的响应，无论是其他蛋白质的自我破坏、某种基因的表达，还是其他细胞过程。

该团队使用他们称之为degronLOCKR的版本演示了该技术。该系统设计用于在感知到细胞的常规活动出现问题时降解特定蛋白质。降低目标蛋白质的水平有助于恢复细胞的活性，这意味着这种“智能细胞”可以在发生时自动纠正这些问题。

“LOCKR，更具体地说是degronLOCKR，开启了一个全新的可能性，可以对细胞进行编程，以治疗尚无法获得安全有效治疗的各种衰弱病症，”两项研究的第一作者Andrew Ng说道。

对于该技术的首次实际应用，该团队的目标是将其用于创伤性脑损伤（TBI）。当发生这些类型的伤害时，身体有时会对炎症水平过高而反应过度。该团队希望degronLOCKR可以帮助感知炎症并调节炎症，使其保持安全但有用的水平。

这两项研究发表在《自然》杂志上，其中一篇描述了LOCKR，另一篇描述了degronLOCKR。