德國科學家成功研發(fā)出一種水溶性光感多肽結構，其生物學功能可以用燈光控制，進一步研究將有望實現(xiàn)治癌藥物的精確投送。相關研究成果發(fā)表在近期出版的《應用化學》雜志上。

　　藥物等可溶性物質通常會在體內(nèi)均衡分布。盡管它們中的一部分可以到達自己的目標區(qū)域，但同時也有很大一部分分布到了那些根本不希望它們?nèi)サ牡胤健Ｒ虼耍茖W家們一直試圖開發(fā)一種方法，來準確控制藥物作用的時間和空間。例如在到達選定的細胞區(qū)域(如腫瘤區(qū)域)時，相應的作用物質才被激活，離開該區(qū)域后就失去活性。

　　現(xiàn)在，萊布尼茨分子藥理學研究所(FMP)和柏林科技大學的科學家們在這一方向上走出了關鍵性的一步，成功開發(fā)出第一種水溶性光感多肽結構，其生物學功能可以用燈光控制。科學家們在多肽模型中插入了光開關，這是生物活性蛋白模型的一部分。開關處于基態(tài)時，它阻礙多肽與蛋白質的結合；當開關通過光照被“轉換”后，它允許多肽與目標蛋白結合。

　　多肽由氨基酸以一定的序列組成，它與其他分子，包括蛋白質等交換生物信息。控制血糖水平的胰島素，還有刺激生成胃酸的胃泌素中都含有多肽。多肽對身體的特定功能有影響，此外，它們還有作為內(nèi)源性物質的優(yōu)點，幾乎不會引發(fā)身體的防御反應。通過相互之間氫鍵的連接，多肽可以改變自己的形狀。這種所謂的二級結構有α－螺旋、β－折疊等幾種形式。只要成功獲得一個分子開關，就可以破壞或支持多肽的二級結構，進而控制多肽的屬性。

　　FMP的科學家嵌入在多肽上的分子開關處于延伸形式的基態(tài)，即所謂的反式。這種延伸模式保持兩個肽鏈相互分開，防止它們結合形成二級結構。通過波長約330納米的紫外線照射后，開關轉換成為順式，允許兩側肽鏈間的氫鍵結合。多肽隨之轉變?yōu)榕c蛋白質相互作用必需的β型結構，然后與蛋白質的特定位置結合。論文的第一作者克里斯提?霍普曼解釋說，用這種多肽模型可以控制相應的天然蛋白質相互作用，進而借助光來控制相應的信號鏈。