癌症研究前沿进展——新技术在复杂环境精确修饰特定蛋白

韩国浦项科技大学研究小组开发了一项创新技术，可以在复杂的生物环境中准确装饰特定的蛋白质。该技术有望应用于癌症的诊断和治疗，以增强个性化和准确的治疗效果。作为封面文章，最新的《美国化学会志》发表了相关论文(JACS)上。

共价键对天然蛋白质的位点和官能团的选择性修饰示意图。图片来源：韩国浦项科技大学

蛋白质在人体中起着至关重要的作用，尤其是在疾病的诊断和治疗研究中。例如，通过荧光标志等生物偶联技术识别癌细胞对促进疾病诊断和药物研发具有重要意义。然而，传统的装饰方法有局限性，包括适用的蛋白质范围狭窄、需要基因装饰和蛋白质功能可能因非特异性装饰而损害。特别是在生物生物系统中，特定蛋白质的选择性装饰面临着巨大的挑战。

研究小组为克服这些难题，发现了一种结合脱氧吡啶的组合(dOxa)与适配体(一种基于核酸的分子识别剂)的新方法完成了特定蛋白质的目标位点的精确装饰。通过这种方法，团队成功地将dOxa连接到目标蛋白的特定反应位点。理论上，最佳反应位点选择在45个可能的反应位点中。实验表明，与传统生物装饰试剂(如NHS酯)相比，dOxa化合物稳定约100万倍，在室温下稳定约一个月，在生物环境中，4小时内可达到近100%的偶联效率。

该团队仍然在活细胞中标记了两种关键的癌症生物标志物蛋白-PTK7和核蛋白，然后立即观察这些蛋白质的动态变化，并揭示它们在癌细胞生长中的作用。这是第一次在生物环境中成功装饰特定的天然蛋白而不改变其功能。

这项新技术不仅有望应用于癌症诊断和治疗，还可以促进下一代抗体药物偶联物对特定癌细胞的发展，提高生物成像技术区分癌组织的能力，通过调节特定蛋白质的功能来增强个性化和精确的治疗效果。此外，通过精确装饰特定的蛋白质位点来调节酶的功能，也可以为药物开发和生物功能研究做出重要贡献。