让变性蛋白质“复活”的简便方法

蛋白质，特别是担当化学反应催化剂的酶类，是制药和食品工业的基石。然而，在合成过程中受强酸、碱或加热影响，80%产物发生损耗，失去天然构型和化学活性，即蛋白质变性。因此，工业界一直在寻求使蛋白质结构和功能复原的通用方法，来降低成本和提高效率。另一个问题是，对混合型复合蛋白的复原来说，如果对其各组分分别复性，则会花费大量的时间和金钱成本。

如今，俄罗斯化学家联合国外伙伴，提出了这些问题的解决方案，他们开发了一种新工艺技术，使变性后的蛋白质返回原来的形式。

在这项新研究中，科学家们用强碱解开了碳酸酐酶、磷酸酶和过氧化物酶的分子结构。将这些蛋白质与氧化铝纳米颗粒混合。由于静电相互作用，吸附了纳米颗粒的酶，通过物理键组合为超分子化合物。

被纳米粒子外壳保护着的蛋白质分子不受聚集作用影响，可轻而易举地从攻击性介质中提取出来。再将变性底物洗去，酶自然而然就恢复了天然结构。

“持续暴露于变性剂中，再加上卷曲大分子的聚集倾向是蛋白质回收的主要两个障碍。去除这些因素，就能恢复目标蛋白质的构型。”ITMO大学国际实验室研二学生Katerina Volodina说道。

改变pH值，通过物理键结合的纳米粒子和蛋白质被分离开来，实验中所使用的物质可被回收利用。

本文作者们还将这种工艺用于两种混合酶（碳酸酐酶和磷酸酶）的复性，令人意想不到的是，超过50%的反应底物重新获得天然构型。“混合蛋白的复性是一项从未被做过的挑战。我和我的同事们相信，该方法的进一步探索对制药工业来说非常有意义。从理论上讲，我们的方法可简化活性蛋白质药剂的生产，降低成本，”Katerina Volodina说。

除了高通用性和有效性，这项新技术不仅成本低廉，而且反应迅速，节省时间。科学家们还将继续优化，新目标是复原混合蛋白质复合体。

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