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蛋白存在的問題是它們是非常挑剔的。將它們從它們的天然環(huán)境中移除，它們可能會降解。 為了正常地發(fā)揮功能，蛋白必須折疊成特定的結(jié)構(gòu)，而且這種折疊通常需要其他蛋白的幫助。 為了克服這一挑戰(zhàn)，來自美國加州大學伯克利分校 的Ting Xu教授及其團隊分析了蛋白序列和表面的趨勢，以便觀察他們是否能夠開發(fā)一種合成聚合物，其中這種合成聚合物會提供蛋白保持它的結(jié)構(gòu)和功能所需的所有一切。

Xu團隊構(gòu)建出隨機異源聚合物（random heteropolymer, RHP）。RHP由四種類型的單體亞單位（monomer subunit）組成，每種單體亞單位具有與感興趣的蛋白表面上的化學片段相互作用的化學性質(zhì)。這些單體亞單位相互連接在一起來模擬天然的蛋白，從而使得它們與蛋 白表面之間的相互作用的靈活性zui大化。因此，RHP起著經(jīng)常在細胞內(nèi)觀察到的非結(jié)構(gòu)化蛋白的作用。它們在蛋白翻譯期間增加膜蛋白在水中的折疊，并且保持水溶性蛋白質(zhì)有機溶劑中的活性。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在2018年3月16日的Science期刊上，論文標題為“Random heteropolymers preserve protein function in foreign environments”。
 

圖片來自Christopher DelRe和Charley Huang。

在這項研究中，來自美國西北大學的研究人員進行了大量的分子模擬研究來證實RHP順利地與蛋白表面相互作用，在有機溶劑中包裹在蛋白表面上，在水中微弱地包裹在蛋白表面上，從而導致在非天然環(huán)境中產(chǎn)生正確的蛋白折疊和穩(wěn)定性。

這些研究人員隨后測試了他們是否能夠利用RHP制造出基于蛋白的用于對有毒化學物質(zhì)進行生物修復的材料。他們將RHP與一種被稱作有機磷水解酶（organophosphorus hydrolase, OPH）的蛋白混合在一起。OPH能夠降解在殺蟲劑和化學戰(zhàn)劑中發(fā)現(xiàn)的有毒性的有機磷。 

這些研究人員利用RHP和OPH制造出纖維墊（fiber mat），將這些纖維墊浸入到一種*的殺蟲劑溶液中，結(jié)果發(fā)現(xiàn)這些纖維墊在幾分鐘內(nèi)降解的這種殺蟲劑數(shù)量大約相當于纖維墊總重量的十分之一。他們表示，這種方法應當可適用于其他的酶。（生物谷 ）

參考資料：

Brian Panganiban, Baofu Qiao, Tao Jiang et al. Random heteropolymers preserve protein function in foreign environments. Science, 16 Mar 2018, 359(6381):1239-1243, doi:10.1126/science.aao0335

Alfredo Alexander-Katz, Reid C. Van Lehn. Random copolymers that protect proteins. Science, 16 Mar 2018, 359(6381):1216-1217, doi:10.1126/science.aat0155