科学家仿照特氟龙制出超稳定蛋白质

上一篇 / 下一篇  2011-07-14 16:45:39

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  据美国物理学家组织网近日报道,纽约大学理工学院科学受特氟龙材料的启发,制造出一种能在高温下保持活性和功能的氟化蛋白质,极具应用前景,能广泛用于工业洗涤剂、国防和医疗等多个领域。研究论文发表在最近出版的《化学生化》杂志上。

  特氟龙是聚四氟乙烯的简称,一般称为“不粘涂层”,是一种用氟取代聚乙烯中所有氢原子的高分子合成材料,具有抗酸碱、抗各种有机溶剂和耐高温的特点,普遍用于厨房锅灶涂层,给人们带来了“不粘锅”。

  特氟龙这种氟化高分子材料能使表面固化,受此启发,纽约大学理工学院化学与生物科学副教授金·蒙克莱尔领导的研 究小组,开创了一种能增强蛋白质界面的工艺过程。他们利用基因工程技术,吸引了一种细菌来附着在氨基酸(构成蛋白质的基本单位)上,再加入氟发生化学反 应,让它们能抵抗分解破坏,由此形成一种名为对氟苯丙氨酸(p-fluorophenylalanine,pFF)的氟化蛋白质。这种蛋白质具有类似于特 氟龙的耐热性能,在60摄氏度的高温下仍可保持结构稳定,活性和功能也没有丝毫减弱。而在同样温度下,天然蛋白质分子中的氢键会断裂,导致结构改变而发生 蛋白质变性。

  蒙克莱尔解释说:“无论在生物体内还是在实验室里,蛋白质面临的最大挑战是必须在特定条件下才能发挥其功能,条件不合适就很容易分解变性。如果能找到一种稳定的蛋白质,在多种不同条件下还保持其活性和功能,将为科学家和生产者开启研究和应用的新领域。”

  “自然界里不会产生氟化氨基酸,但我们能在实验室里造出来。”蒙克莱尔说,许多蛋白质要求的存储条件也很严格,常要用冰箱存放以预防它们的结构破坏变性,丧失功能活性。他希望能提高蛋白质的耐受程度,并拓宽它们所需的存储条件。

  研究人员还表示,实验的下一步是对氟化蛋白质的耐受界限进行测试,并希望能把这种稳定效果扩展到更多种蛋白质上。


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