美國科學(xué)家通過擴(kuò)展大腸桿菌的遺傳代碼，成功地修改了大腸桿菌的蛋白質(zhì)制造機(jī)制，科學(xué)家們可借此合成出能模擬自然狀態(tài)或疾病狀態(tài)的蛋白質(zhì)形式，從而有望徹底改變很多疾病研究和治療的現(xiàn)狀。相關(guān)研究發(fā)表在新一期的《科學(xué)》雜志上。

    自從上世紀(jì)50年代揭示了DNA（脫氧核糖核酸）的結(jié)構(gòu)后，科學(xué)家們一直試圖厘清遺傳代碼的“個性”，幾十年研究和合成生物學(xué)領(lǐng)域新近取得的突破讓科學(xué)家能修改生物有機(jī)體內(nèi)的遺傳代碼，甚至修改生命的“配方”。

    該耶魯大學(xué)研究團(tuán)隊在分子生物物理學(xué)和生物化學(xué)教授迪特。索舍爾的領(lǐng)導(dǎo)下，找到了一種可影響蛋白質(zhì)行為的新方法。蛋白質(zhì)幾乎能執(zhí)行生命的所有功能。研究團(tuán)隊通過誘導(dǎo)磷酸化過程——出現(xiàn)于所有生命形式中的一個基本過程，顯著改變了蛋白質(zhì)的功能。蛋白質(zhì)磷酸化的指導(dǎo)規(guī)則并沒有直接編入DNA中，而是出現(xiàn)于蛋白質(zhì)制造出來之后。因此，他們擴(kuò)展了大腸桿菌的遺傳代碼，將磷酸絲氨酸涵蓋進(jìn)DNA中，修改了這些規(guī)則，從而首次通過DNA引導(dǎo)了蛋白質(zhì)的磷酸化過程。

    現(xiàn)在，新技術(shù)使科學(xué)家們能用人體蛋白質(zhì)天然出現(xiàn)的磷酸化狀態(tài)制造出蛋白質(zhì)，這個磷酸化狀態(tài)對科學(xué)家們理解疾病過程非常重要。以前，科學(xué)家們無法在蛋白質(zhì)的磷酸化狀態(tài)或激活狀態(tài)下研究蛋白質(zhì)，阻礙了他們對癌癥的研究，而癌癥的標(biāo)志就是大量的蛋白質(zhì)激活狀態(tài)遭到破壞。

    該研究的合作者之一、耶魯大學(xué)細(xì)胞和分子生理學(xué)教授杰西。萊因哈特表示：“我們做的事情就是擺弄打開或關(guān)閉蛋白質(zhì)的生物開關(guān)，借此，我們獲得了一種研究疾病并研制出新藥的全新方式。”

    索舍爾和萊因哈特現(xiàn)正在嘗試制造出與癌癥、Ⅱ型糖尿病和高血壓有關(guān)的蛋白質(zhì)，不過，他們也強(qiáng)調(diào)，最新技術(shù)可用來制造任何類型的蛋白質(zhì)。

    美國國家衛(wèi)生研究院（NIH）國家醫(yī)學(xué)科學(xué)研究院監(jiān)督蛋白質(zhì)合成的負(fù)責(zé)人邁克爾。賓德表示，最新研究提供了一個強(qiáng)大的工具，科學(xué)家們可借此揭示細(xì)胞如何調(diào)控包括細(xì)胞分裂、分化和新陳代謝等在內(nèi)的很多過程。