分子層面「壓力鍋」幫助分解蛋白質

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【大紀元2020年05月08日訊】(大紀元記者張妮編譯)蛋白質由氨基酸通過酰胺鍵連接構成。酰胺鍵一般被認為惰性很強,通常呈平面結構。可是當需要選擇性地活化酰胺鍵將分子轉化為其它有機物的時候,酰胺鍵的惰性就很成問題。

研究人員曾嘗試選擇性地扭轉酰胺鍵控制其活性,但是這需要涉及多步驟複雜的有機反應,而且只能在有機體內進行。

由日本東京大學和分子科學研究所合作的研究,造出一種靠原子間非共價作用力、自動形成的分子籠結構,利用這種結構限制酰胺分子,猶如將它們擠壓後禁錮在一個籠子中,因而稱其為分子層面的「壓力鍋」。

這份新公布的研究發現,在這種「壓力鍋」中,酰胺鍵可以被扭轉至34度角,使目標分子水解反應速度提升5倍。

研究人員還通過向籠子結構混入不參加反應的「填充分子」,實現控制反應速度的效果,這在所有同類研究中為首次。

研究稱,將錐形填充分子與目標分子混合禁錮在一個籠內,目標分子將保持平面形狀,反應速度提升3倍;將平面的填充分子與目標分子混在一個籠內,填充分子將改變目標分子的形狀使其呈現扭轉結構,反應速度可提升14倍。

研究人員還展示了不需要通過複雜的化學反應,酰胺分子即可以在籠子內出現扭轉被激活的效果。

「我們在尋找新的籠子類型,能更高效地激活目標,並將它們應用於其它目標分子類別。通過新的籠子結構,我們將開發激活惰性分子全新的方法。將來,我們設計的籠子可以作為催化劑,選擇性地擠壓和激活目標分子的特定酰胺鍵,和用於人體的藥物前體的激活劑。」

這份研究近期發表在《自然-化學》(Nature Chemistry)期刊上。◇

責任編輯:朱涵儒

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