日前，《科學(xué)美國人》與世界經(jīng)濟(jì)論壇聯(lián)合發(fā)布了2019年新興技術(shù)。據(jù)悉，專家們根據(jù)一系列標(biāo)準(zhǔn)確定入選的技術(shù)。
除了重大社會與經(jīng)濟(jì)潛在效益外，入選技術(shù)還必須具有顛覆性，能夠吸引投資者和研究者，有望在未來5年內(nèi)達(dá)到相當(dāng)?shù)囊?guī)模。
新興技術(shù)包括可循環(huán)的生物塑料、社交機(jī)器人、金屬透鏡、靶向藥物的無序蛋白質(zhì)、協(xié)作遠(yuǎn)程呈現(xiàn)、更智能的肥料、*的食品追蹤與包裝技術(shù)、更安全的核反應(yīng)堆、dna數(shù)據(jù)存儲、公用事業(yè)規(guī)模的可再生能源存儲。
據(jù)了解，無序蛋白質(zhì)其實(shí)是指一部分沒有穩(wěn)定三維結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)，因?yàn)闆]有穩(wěn)定的狀態(tài)，經(jīng)常參與調(diào)控細(xì)胞各成分的相互作用，如dna的轉(zhuǎn)錄等。
無序蛋白通常具有序列重復(fù)性高、高親水性與帶電性及編碼基因序列簡單的結(jié)構(gòu)特征，同時還具有易結(jié)合、空間優(yōu)越性和高度協(xié)調(diào)性的生物學(xué)優(yōu)勢。無序蛋白質(zhì)的發(fā)現(xiàn)是對傳統(tǒng)的蛋白質(zhì)“序列-結(jié)構(gòu)-功能”范式的挑戰(zhàn)。
然而，它們的錯誤表達(dá)也可能造成細(xì)胞的變化，引起癌癥等嚴(yán)重的疾病。筆者了解到，數(shù)十年前，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一類被稱作固有無需蛋白(idp)的特殊蛋白，這些蛋白與癌癥和神經(jīng)推行性疾病有密切聯(lián)系。
普通蛋白擁有固定的結(jié)構(gòu)，但idp的結(jié)構(gòu)會隨著微環(huán)境的改變而變化。因此，idp擁有更多的結(jié)合位點(diǎn)，可以影響更廣泛的細(xì)胞功能，這讓idp成為藥物開發(fā)的重點(diǎn)關(guān)注對象。
2017年，法國和西班牙的科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，一款用于精神紊亂和焦慮癥的藥物，可以抑制在胰腺癌中起作用的無序蛋白nupr1。
而graffinity制藥公司發(fā)現(xiàn)了一些小分子，可以抑制在阿爾茲海默病有重要作用的無序蛋白。目前，科學(xué)家更加關(guān)注無膜細(xì)胞器中有功能的idp。
日前，美國麻省理工學(xué)院化學(xué)系博士后林星程等人在《生物分子》期刊上發(fā)表了一篇論文，研究人員運(yùn)用分子動力學(xué)模型研究page4無序蛋白，證實(shí)了無序蛋白中也存在有序特征，并發(fā)現(xiàn)了這些有序特征影響無序蛋白功能表達(dá)的機(jī)制。
靶向藥物的無序蛋白質(zhì)與傳統(tǒng)蛋白質(zhì)不同，此類蛋白質(zhì)缺乏剛性結(jié)構(gòu)，難以治療。不過，科學(xué)家已經(jīng)發(fā)現(xiàn)預(yù)防其形態(tài)改變的方法，可以使治療產(chǎn)生效果。
《生物分子》期刊副主編prakash kulkarni表示：“在這項(xiàng)工作中，林星程博士和他的同事超越了傳統(tǒng)的認(rèn)知，一些人的水平堪稱，他們揭示了無序蛋白找那個的細(xì)微結(jié)構(gòu)和有別于折疊蛋白的動態(tài)有序，及其是怎樣在大尺度運(yùn)動中干預(yù)細(xì)胞中不同部分的交互。”
kulkarni還評價道：“此項(xiàng)工作對此前不甚了解，但對人體健康和疾病發(fā)揮了關(guān)鍵作用的(無序)蛋白的行為提供了的洞見，對認(rèn)識癌癥有深遠(yuǎn)的影響。”