科技日报记者 张佳星

程序控制机器人、程序控制智能汽车……如今，致病蛋白的体内降解过程也实现了程序控制。国际期刊《分子细胞》13日刊登华东师范大学生命科学学院、上海市调控生物学重点实验室、华东师范大学医学合成生物学研究中心叶海峰团队的一项研究成果，该项研究成功通过程序设计实现对动物体内目标蛋白的精准控制清除。

“体内错误蛋白的集聚会导致严重的疾病，如阿尔茨海默病和部分癌症等。”叶海峰告诉科技日报记者，近年来“靶向蛋白质降解”技术发展起来，该技术能够对错误蛋白质进行精准定位并借助“天然剪刀”Trim21（一种酶）清除目标蛋白，但因不够精准或者需要提前标记，导致临床应用范围受限。

目标蛋白被降解示意图。研究团队供图

为了解决上述问题，让错误蛋白的降解更加可控，团队开发了一种新型靶向蛋白质降解系统。“我们筛选到了一种特殊的变体酶（ΔTrim21），它比原来的‘剪刀’更精准高效。更重要的是，它可以通过修饰延伸出程序控制‘元件’。”叶海峰介绍，借助“新剪刀”，团队制作出三种程序可控制的特殊系统，即通过红光、蓝光、临床小分子药物分别精确控制。这就像给细胞装上了光开关或化学开关以启动错误蛋白质的清理工作。

在动物实验中，一只患有肿瘤的小鼠，由于在体内装载了该系统，只需每天照射30分钟蓝光，几天后肿瘤生长就被显著抑制。分子检测也证实两种肿瘤生长和发展的“帮凶”蛋白PD-L1和c-Myc明显减少。

业内专家表示，这一研究直接利用细胞内天然存在的机制，精准控制体内蛋白消除过程，不仅为科学研究提供了强大的工具，还为未来治疗相关疾病提供了新方法。