北京大學(xué)傳來科研新突破的消息，該校的陳鵬教授與王初教授攜手合作的最新研究成果，于5月27日在國際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《細(xì)胞》上在線發(fā)表。
兩位教授的研究團(tuán)隊(duì)成功研發(fā)出一種名為CAGE-Proxvivo的創(chuàng)新技術(shù)，該技術(shù)巧妙融合了機(jī)器學(xué)習(xí)與生物正交剪切反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)了從活細(xì)胞到活體動(dòng)物層面的“鄰近脫籠”技術(shù)飛躍。這一技術(shù)能夠在活體動(dòng)物體內(nèi)瞬時(shí)激活目標(biāo)蛋白質(zhì)的功能，不僅能夠?qū)Φ鞍?蛋白相互作用進(jìn)行精確調(diào)控，還能有效調(diào)節(jié)細(xì)胞表型，誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞發(fā)生焦亡，從而顯著增強(qiáng)抗腫瘤免疫響應(yīng)。
生物正交反應(yīng)因其能在生物體系中進(jìn)行而不干擾內(nèi)源生命過程而備受矚目，盡管以“點(diǎn)擊化學(xué)”為代表的生物正交反應(yīng)曾獲諾貝爾獎(jiǎng)，但仍存在一定的局限性。陳鵬教授課題組此前提出的生物正交剪切反應(yīng)，通過斷鍵技術(shù)實(shí)現(xiàn)了對(duì)靶標(biāo)分子掩蔽基團(tuán)的時(shí)空可控釋放，為本次研究的成功奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
在研究過程中，團(tuán)隊(duì)結(jié)合了逆電子需求Diels-Alder反應(yīng)，并運(yùn)用蛋白語言模型訓(xùn)練算法等先進(jìn)技術(shù)，顯著提高了tRNA合成酶變體的選擇成功率，成功實(shí)現(xiàn)了TCOY的識(shí)別和編碼表達(dá)，進(jìn)而獲得了適用于活體動(dòng)物的通用蛋白質(zhì)激活策略。這一創(chuàng)新方法不僅提升了研究的精準(zhǔn)度和效率，更為活體化學(xué)反應(yīng)的研究開辟了全新的路徑。
在應(yīng)用層面，該技術(shù)通過構(gòu)建“蛋白質(zhì)前藥”系統(tǒng)，有效抑制了實(shí)體腫瘤的生長(zhǎng)，并誘導(dǎo)細(xì)胞焦亡觸發(fā)免疫殺傷。研究團(tuán)隊(duì)還開發(fā)生物正交“門控”雙特異性抗體，用于腫瘤免疫治療，極大地提高了治療的安全性和有效性。這些應(yīng)用成果不僅展示了CAGE-Proxvivo技術(shù)的廣闊應(yīng)用前景，更為腫瘤治療領(lǐng)域帶來了新的希望。
基于統(tǒng)一模型，研究團(tuán)隊(duì)還實(shí)現(xiàn)了半胱氨酸的可控遮蔽及精準(zhǔn)調(diào)控，這一成果有望為建立通用平臺(tái)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。團(tuán)隊(duì)表示，這一技術(shù)的突破相當(dāng)于找到了一把“萬能鑰匙”，能夠隨心所欲地調(diào)控蛋白質(zhì)的活性，為科學(xué)研究及疾病治療開辟了新的途徑。
