日前，《科學(xué)美國人》與世界經(jīng)濟論壇聯(lián)合發(fā)布了2019年全球十大新興技術(shù)。據悉，專(zhuān)家們根據一系列標準確定入選的技術(shù)。
除了重大社會(huì )與經(jīng)濟潛在效益外，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(lái)5年內達到相當的規模。
全球十大新興技術(shù)包括可循環(huán)的生物塑料、社交機器人、金屬透鏡、靶向藥物的無(wú)序蛋白質(zhì)、協(xié)作遠程呈現、更智能的肥料、先進(jìn)的食品追蹤與包裝技術(shù)、更安全的核反應堆、DNA數據存儲、公用事業(yè)規模的可再生能源存儲。
據了解，無(wú)序蛋白質(zhì)其實(shí)是指一部分沒(méi)有穩定三維結構的蛋白質(zhì)，因為沒(méi)有絕對穩定的狀態(tài)，經(jīng)常參與調控細胞各成分的相互作用，如DNA的轉錄等。
無(wú)序蛋白通常具有序列重復性高、高親水性與帶電性及編碼基因序列簡(jiǎn)單的結構特征，同時(shí)還具有易結合、空間優(yōu)越性和高度協(xié)調性的生物學(xué)優(yōu)勢。無(wú)序蛋白質(zhì)的發(fā)現是對傳統的蛋白質(zhì)“序列-結構-功能”范式的挑戰。
然而，它們的錯誤表達也可能造成細胞的變化，引起癌癥等嚴重的疾病。筆者了解到，數十年前，科學(xué)家發(fā)現了一類(lèi)被稱(chēng)作固有無(wú)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構，但IDP的結構會(huì )隨著(zhù)微環(huán)境的改變而變化。因此，IDP擁有更多的結合位點(diǎn)，可以影響更廣泛的細胞功能，這讓IDP成為藥物開(kāi)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，一款用于**紊亂和焦慮癥的藥物，可以抑制在胰 腺癌中起作用的無(wú)序蛋白NUPR1。
而Graffinity制藥公司發(fā)現了一些小分子，可以抑制在阿爾茲海默病有重要作用的無(wú)序蛋白。目前，科學(xué)家更加關(guān)注無(wú)膜細胞器中有功能的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，研究人員運用分子動(dòng)力學(xué)模型研究PAGE4無(wú)序蛋白，證實(shí)了無(wú)序蛋白中也存在有序特征，并發(fā)現了這些有序特征影響無(wú)序蛋白功能表達的機制。
靶向藥物的無(wú)序蛋白質(zhì)與傳統蛋白質(zhì)不同，此類(lèi)蛋白質(zhì)缺乏剛性結構，難以治療。不過(guò)，科學(xué)家已經(jīng)發(fā)現預防其形態(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：“在這項工作中，林星程博士和他的同事超越了傳統的認知，一些人的水平堪稱(chēng)領(lǐng)軍，他們揭示了無(wú)序蛋白找那個(gè)的細微結構和有別于折疊蛋白的動(dòng)態(tài)有序，及其是怎樣在大尺度運動(dòng)中干預細胞中不同部分的交互。”
Kulkarni還評價(jià)道：“此項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(wú)序)蛋白的行為提供了前所未有的洞見(jiàn)，對認識癌癥有深遠的影響。”
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