近日發(fā)表在ChemBioChem的一篇關于將煮熟變性的蛋白還原研究已然引起了熱烈的討論,。真實研究是蛋白質(zhì)折疊還原技術的突破,，結果很重大，但并沒有如此夸張,。

美國加州大學歐文分校和澳大利亞弗林德斯化學家們共同研究出一個旋渦流體設備（Vortex Fluid Device, VFD）,，將煮熟的蛋白的內(nèi)溶菌酶（lysozyme）的活性恢復到未煮的80%（煮熟后溶菌酶蛋白質(zhì)變性：空間構象被改變，其理化性質(zhì)的改變和生物活性的喪失）,。這個技術看似沒什么特殊意義,，實際上這將可能為以蛋白生產(chǎn)為主的工業(yè),，藥業(yè)，農(nóng)業(yè),，環(huán)境業(yè)公司節(jié)省超過百億美元的成本,。

實驗裝置（圖片來源于網(wǎng)絡）

VFD內(nèi)部圖（圖片來源于網(wǎng)絡）

VFD看似不起眼,，不過一切都是科研人員的精心設計。10mm寬16cm長的玻璃管以45度角傾斜,，運行過程中轉速達到5000rpm,。在高速旋轉的過程中，管內(nèi)的液體樣品將形成僅微米厚的流體膜,，跟隨著玻璃管以相同方向一起流動,。這個精心的設計，使得管內(nèi)的樣品產(chǎn)生一種速度梯度,，盡管只是微米厚的流體膜,，但越靠近管壁的液體，速度越接近于玻璃管的轉速,，靠近管心的速度會稍弱,，如此就產(chǎn)生了剪切力（Shear Stress）。正是這個剪切力,，使得蛋白打開，重新折疊得以還原,。液體樣品在5000rpm轉速的VFD內(nèi),，剪切力大概為0.5246-0.5574 Pa，正好適合蛋白結構打開,。當然針對不同的蛋白結構或者大小,，VFD的設定包括轉速，運行時長等會有所改變,。

（圖片來源于研究論文）

研究人員首先實驗了雞蛋白內(nèi)的天然溶菌酶（HEWL）,。將蛋清在90度加熱20分鐘后，研究人員將固體蛋清溶解到尿素里,，然后放入VFD旋轉,。僅在2.5分鐘后，研究人員就檢測到HEWL的活性恢復,，表明HEWL的結構重新折疊還原,。隨后研究人員還試驗了重組HEWL，純化過的重組caveolin-1,，protein kinase A這幾種蛋白,，盡管這幾個分子大小不同,，研究人員都找到了能使失活蛋白恢復活性的最優(yōu)VFD轉速，時間,，緩沖液類型和蛋白濃度等條件,。

不過研究人員也表示，這個技術更適用于從包涵體提取的已經(jīng)折疊的蛋白,，因為他們發(fā)現(xiàn)在使用煮熟雞蛋清作為樣品恢復HEWL活性結構時,，很多的機械能都分布到雞蛋清中其他雜蛋白上，使恢復效率降低,。這一點,，也VFD其實更多的適用于到特定蛋白工業(yè)或者科研生產(chǎn)，如抗體公司,，制藥公司?，F(xiàn)在有許多產(chǎn)業(yè)都以生產(chǎn)重組蛋白為主。比如抗體的生產(chǎn),，就是用工程菌攜帶特定的重組基因,，大量復制并表達特定抗體，后期再收集并純化,。不過在這個過程中,，因為缺乏某種特定的因子或者環(huán)境不適，重組蛋白經(jīng)常無法正確折疊,，并且密集的堆積到一起,，形成包涵體。將這些錯誤折疊的蛋白恢復,，一直是相關產(chǎn)業(yè)的頭痛之處,。所以有些用于癌細胞治療的特殊的抗體的生產(chǎn)，就必須使用非常昂貴苛刻的條件,，避免蛋白的錯誤折疊,。

而這次VFD的發(fā)明，絕對是蛋白生產(chǎn)行業(yè)的福音,，幾分鐘的時間便可恢復錯誤的蛋白折疊,，大大減少制作蛋白的時間和成本，使一些挑剔的抗體也可以在普通條件下生產(chǎn),。不僅生產(chǎn)重組蛋白的人因此會獲取更高的利潤,，一些相關的癌癥藥物治療或許因此也會更加實惠。