當今科學領(lǐng)域中,一個最大的科學悖論(scientific paradox)就是大自然運用基因的經(jīng)濟學原理。在所有正在研究的高等動物中,我們并沒有發(fā)現(xiàn)之前所預料的那么多的基因。但這并沒有讓研究者們失望太久,因為蛋白質(zhì)組的興起,,讓我們認識到這略帶“拮據(jù)”的基因組卻能編譯出了如此豐富多彩,而且功能強大的蛋白產(chǎn)物,。在高等生物體中,,許多蛋白的功能是受翻譯后修飾(post-translational modifications;PTMs)調(diào)節(jié)的,。這種蛋白質(zhì)中氨基酸側(cè)鏈的改變有力地增加了蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能的多樣性,,并給這原本看似不合理的設(shè)計一個存在的最主要的理由。一些精細的PTM混合物非常難以分離和控制,。在此之前,,研究者們一直還沒能模擬出純凈而復雜的PTM。
最近,,Davis等人發(fā)表研究性文章,,稱他們設(shè)計出了一套化學標簽方法(chemical tagging approach),通過這種方法可以讓細菌表達的蛋白質(zhì)支架(protein scaffold)附帶上許多修飾,也讓人工組建高等生物體的PTMs成為可能,。他們以研究中廣泛使用的LacZ報告蛋白酶為實驗材料,,在恰當?shù)木嚯x上粘附上一些合適的修飾,結(jié)果制造出了一些蛋白探針,,包括可檢測腦炎癥和疾病的敏感系統(tǒng),。通過對目標修飾的合成,化學可為我們提供一個結(jié)構(gòu)精確并且可掌控的PTM,,最好是其他方法所不曾具備的,。由此看來,將對PTM的化學控制和即將可行的蛋白質(zhì)支架結(jié)合起來,,我們可以制造出一些針對蛋白質(zhì)-PTM相互作用的標簽。
作者展望稱,,這種構(gòu)建模型系統(tǒng)的本領(lǐng),,可以將基因產(chǎn)物的復雜性逐個分解,最終實現(xiàn)原本在體內(nèi)才能實現(xiàn)的特定的蛋白質(zhì)的PTM,,在體外也能順利完成,。