近日，華東理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院劉潤輝教授課題組報道了利用絲綢工業(yè)中廢棄的天然資源——絲膠蛋白，在多種環(huán)境脅迫下實現(xiàn)對蛋白質(zhì)優(yōu)異的穩(wěn)定功能，提供單一保護(hù)劑無法實現(xiàn)的全面保護(hù)。該成果發(fā)表在中國化學(xué)會旗艦刊CCS Chemistry(《中國化學(xué)會會刊》)上。

圖片說明：發(fā)現(xiàn)廉價絲膠蛋白具有穩(wěn)定蛋白質(zhì)的功能

　　據(jù)了解，蛋白質(zhì)被廣泛用作治療劑和生物催化劑，用于治療多種重大疾病和工業(yè)生產(chǎn)。然而，蛋白質(zhì)固有的不穩(wěn)定性使其在生產(chǎn)、制造、儲存、運輸和應(yīng)用過程中容易受到多種環(huán)境脅迫而發(fā)生構(gòu)象改變，從而嚴(yán)重?fù)p害了蛋白質(zhì)的穩(wěn)定性和有效性并限制其應(yīng)用。因此，幫助蛋白質(zhì)保持構(gòu)象、阻止蛋白質(zhì)聚集以及促進(jìn)遭受環(huán)境壓力后蛋白質(zhì)的重新折疊對于保持蛋白質(zhì)的生物活性至關(guān)重要。

　　受晚期胚胎發(fā)生豐富(LEA)蛋白這一類具有高親水性且無明確結(jié)構(gòu)的特殊分子伴侶的啟發(fā)，研究團(tuán)隊聚焦于來源于蠶絲外層的天然蛋白——絲膠蛋白，一種具有高度親水性和高無規(guī)卷曲含量的天然蛋白質(zhì)。研究團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)，絲膠蛋白具有類似分子伴侶的活性，在各種環(huán)境脅迫下(包括高溫、機械力、酸性條件、存在有機溶劑、冷凍干燥及反復(fù)凍融等)有效穩(wěn)定具有不同理化性質(zhì)的蛋白質(zhì)，這是常用的單一保護(hù)劑所難以實現(xiàn)的。機制研究表明，絲膠蛋白通過與蛋白質(zhì)相互作用形成屏障來保護(hù)蛋白質(zhì)免受環(huán)境脅迫。值得一提的是，作為絲綢工業(yè)的副產(chǎn)物，絲膠蛋白不僅容易獲取、價格低廉，更具有優(yōu)異的生物相容性，這使其在蛋白質(zhì)藥物保存、生物制劑開發(fā)和工業(yè)酶應(yīng)用等領(lǐng)域展現(xiàn)出獨特的應(yīng)用價值和廣闊的應(yīng)用前景。