「Science」改善蛋白質功能既能開發新葯，又有無限的應用前景

分類：科學

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2022-06-26

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作者：Ashley

導讀：近期研究提高了蛋白質修復DNA氧化損傷的能力，並創造出一種新的蛋白質功能。他們的創新技術可能會導致針對涉及氧化應激的疾病，如癌症、老年痴呆症和肺部疾病的藥物得到改進，但研究人員認為它具有更大的潛力。

瑞典卡羅林斯卡醫學院和SciLifeLab的研究人員在《Science》上發表的一項研究「Small-molecule activation of OGG1 increases oxidative DNA damage repair by gaining a new function」中描述了他們如何提高蛋白質修復DNA氧化損傷的能力，並創造出一種新的蛋白質功能。他們的創新技術可能會導致針對涉及氧化應激的疾病，如癌症、老年痴呆症和肺部疾病的藥物得到改進，但研究人員認為它具有更大的潛力。

https://www.science.org/doi/10.1126/science.abf8980

長期以來，藥物開發一直基於尋找特定的致病蛋白，並創建涉及以各種方式阻斷這些蛋白的治療方法。然而，許多疾病是由蛋白質功能喪失或下降引起的，使用抑製劑不能直接靶向。

在當前的研究中，來自卡羅林斯卡醫學院的研究人員改善了一種名為OGG1的蛋白的功能，OGG1是一種修復DNA氧化損傷的酶，與衰老和諸如老年痴呆症、癌症、肥胖、心血管疾病、自身免疫性疾病和肺部疾病等有關。

為了進行他們的研究，該小組使用了一種名為有機催化的方法，這是由Benjamin List和David W.C. MacMillan開發的工具，他們獲得了2021年諾貝爾化學獎。該方法是基於發現有機小分子可以作為催化劑，誘導化學反應，而本身不是最終產物的一部分。

研究人員檢測了這類之前被其他人描述過的催化劑分子如何與OGG1結合併影響其在細胞中的功能。其中一個分子（TH10785）被證明是有效的。

有效10倍

研究第一作者、卡羅林斯卡醫學院腫瘤學-病理學系助理教授Maurice Michel說：「當我們將催化劑引入到酶中時，該酶在修復DNA氧化損傷方面變得更為有效十倍，並能執行一種新的修復功能。」

催化劑使酶以一種不尋常的方式切割DNA，使其不再需要其常規蛋白APE1來工作，而是另一種稱為PNKP1的蛋白。

研究人員認為，以這種方式改進的OGG1蛋白可以形成與氧化損傷有關的疾病的新葯。然而，卡羅林斯卡醫學院腫瘤學-病理學系的Thomas Helleday教授也看到了更廣泛的應用，在蛋白質中添加一個小催化劑分子的概念也被用來改善和改變其他蛋白質。

Thomas Helleday說：「我們相信這種技術可以激發製藥行業的範式轉變，由此產生新的蛋白質功能，而不是被抑製劑抑制。但該技術並不局限於藥物。這些應用幾乎是無限的。」

參考資料：

https://phys.org/news/2022-06-protein-function-drug-concept.html

註：本文旨在介紹醫學研究進展，不能作為治療方案參考。如需獲得健康指導，請至正規醫院就診。