西伯利亚联邦大学(SFU)的科学家开发出一种检测特定药物适用性的新方法。他们将一种“间谍分子”附着在药物的蛋白质上,以此捕捉药物结构的任何变化并发出信号。这项研究成果已发表在《生物物理化学》杂志上。

从化学角度看,蛋白质是由氨基酸链构成的大分子。西伯利亚联邦大学的科学家指出,这类化合物的生物学特性取决于氨基酸链的“折叠”方式,而细胞内蛋白质的活性,则与大分子表面及空腔的物理参数(如电荷)密切相关。

该校强调,若蛋白质的“天然”空间结构遭到破坏,就无法在体内正常发挥作用。西伯利亚联邦大学光子学与激光技术基础系教授叶夫根尼娅・斯柳萨列娃解释道,使用结构受损的蛋白质药物,会对身体产生负面影响,就像用一把弯曲的钥匙去开锁一样。

为检测药品和化妆品中这类“弯曲的钥匙”,该校专家开发了一套新系统。他们给蛋白质装上特制的“间谍标签”,这种标签会根据蛋白质结构的物理特性发出不同的光。

“我们已找到能将标签稳定附着在多种蛋白质表面的方法,无论是运输蛋白质、抗菌蛋白质,还是让某些细菌发光的蛋白质都适用。

一旦生物活性分子开始分解,间谍标签就会发出不同的光——这意味着使用这类药物不仅打不开‘门’,还可能‘弄坏锁孔’。”斯柳萨列娃补充说。

专家指出,这种药物适用性检测是在试管中完成的,而非体内。检测时,需通过共价化学键将一种荧光素(即“间谍分子”)牢牢附着在蛋白质上,再结合发光亮度、“颜色”等多个物理参数综合评估其功能。

“荧光素不是简单粘在蛋白质表面,而是像毛衣上的纽扣一样牢固固定。我们的系统能把‘纽扣’‘缝’到不同大小的蛋白质上,且不会改变其天然结构——就像纽扣对毛衣、裤子、外套都没有损害一样。”

斯柳萨列娃打比方说。未来,专家计划研究如何将这种间谍标签应用到其他生物分子,以及癌细胞等更大的结构上。

这项研究得到了俄罗斯联邦科学与高等教育部的支持。