劉濤團(tuán)隊(duì)利用超分子識別策略實(shí)現(xiàn)蛋白質(zhì)的可逆調(diào)控
yle="margin-top: 5px; text-indent: 21px; line-height: 24px; text-align: justify;">2021年2月12日，北京大學(xué)藥學(xué)院天然藥物及仿生藥物國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、分子與細(xì)胞藥理學(xué)系劉濤課題組和南開大學(xué)化學(xué)學(xué)院劉育課題組合作在學(xué)術(shù)期刊《Angewandte Chemie International Edition》發(fā)表了題為“A general supramolecular approach to regulate protein functions by cucurbit uril and unnatural amino acid recognition”（葫蘆脲7和非天然氨基酸主客體識別介導(dǎo)的通用超分子策略用于蛋白質(zhì)功能調(diào)控）的研究工作。
蛋白質(zhì)是生命過程中一種重要的調(diào)節(jié)分子，發(fā)展對于蛋白質(zhì)特定表面的識別方法是生命科學(xué)中的一個(gè)挑戰(zhàn)。為此科學(xué)家們開發(fā)了抗體和小分子實(shí)現(xiàn)對特定蛋白質(zhì)的可逆調(diào)控。然而對于科學(xué)家們感興趣的任意蛋白，目前尚未一種通用的方法實(shí)現(xiàn)可逆調(diào)控。基于此，劉濤課題組聯(lián)合南開大學(xué)劉育課題組團(tuán)隊(duì)，開發(fā)了一種結(jié)合基因密碼子擴(kuò)展技術(shù)和超分子主客體化學(xué)的方法，可以在蛋白質(zhì)表面引入特定識別基團(tuán)，從而實(shí)現(xiàn)對蛋白質(zhì)功能的調(diào)控。具體地，研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了具有特定結(jié)構(gòu)的非天然氨基酸，可以作為生物可兼容大環(huán)葫蘆脲7的特異性識別客體，通過基因密碼子擴(kuò)展技術(shù)在蛋白質(zhì)活性中心附近引入非天然氨基酸，葫蘆脲7和非天然氨基酸的識別可以屏蔽蛋白質(zhì)功能的發(fā)揮，進(jìn)一步，通過客體競爭的策略可以釋放出葫蘆脲7，從而恢復(fù)蛋白質(zhì)的功能。通過這種方法，作者實(shí)現(xiàn)了酶和細(xì)胞因子的可逆調(diào)控，如重要藥物靶點(diǎn)酪氨酸磷酸酶（PTP1B）以及腫瘤壞死因子TNFα等，展現(xiàn)了研究藥物靶點(diǎn)蛋白和調(diào)控藥物蛋白的潛力。
南開大學(xué)聯(lián)合培養(yǎng)博士生曹文兵為論文的第一作者，劉濤研究員為通訊作者。該工作獲得了重大新藥創(chuàng)制專項(xiàng)（2019ZX09739001），國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃（2016YFA0201400），國家自然科學(xué)基金（91853111, 21922701, 21778005），北京大學(xué)臨床+X項(xiàng)目(PKU2020LCXQ029)，北京市自然科學(xué)基金（JQ20034）以及深圳合成生物學(xué)創(chuàng)新研究院基金項(xiàng)目（DWKF20190004）的資助。
原文鏈接： https://onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1002/ange.202100916
左起：曹文兵（博士研究生），劉濤（研究員）
作者簡介：
劉濤，北京大學(xué)藥學(xué)院特聘研究員，博士生導(dǎo)師，分子與細(xì)胞藥理系主任，天然藥物及仿生藥物國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室PI。北京大學(xué)百人計(jì)劃，中組部高層次人才，國家自然科學(xué)基金委優(yōu)秀青年基金，北京市杰出青年基金獲得者。在Nat Chem Biol, Science Advances, PNAS, J Am Chem Soc, Angewandte Chemie, Cell Chem Biol等國際頂級期刊發(fā)表科研論文30余篇。主要研究方向包括生物技術(shù)在生物藥物研發(fā)以及疾病機(jī)理解析中的應(yīng)用。發(fā)展了含有人造氨基酸的蛋白創(chuàng)新藥物，應(yīng)用在腫瘤及基因治療等多種領(lǐng)域，從而促進(jìn)了生物藥物的升級換代。獲得2018年中國藥學(xué)會以嶺生物醫(yī)藥獎(jiǎng)青年獎(jiǎng)以及2019年拜耳研究員獎(jiǎng)。
天然藥物及仿生藥物國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 供稿
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