哥伦比亚大学欧文医学中心 信用:CC0公共领域 哥伦比亚大学的研究人员创造了一种新技术，利用人工合成的骆马抗体来防止特定的蛋白质在细胞内被破坏
这种方法可以用于治疗数十种疾病，包括囊性纤维化，这种疾病是由不完全但仍具有完美功能的蛋白质破坏引起的
在包括囊性纤维化在内的许多遗传病中，突变的蛋白质能够完成它们的工作，但被细胞的质量控制机制标记为破坏
“这种情况类似于丑陋的水果，”亨利·科尔克拉夫特博士说
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约翰·C
领导这项研究的道尔顿生理学和细胞生物物理学教授
“购物者拒绝看起来不完美的水果，尽管难看的水果也同样营养丰富
如果囊性纤维化中的突变蛋白质可以逃脱细胞的质量控制机制，它们就能很好地工作
" 在细胞中，注定要被破坏的蛋白质标有一种叫做泛素的小肽
Deubiquitinase酶(DUBs)可以去除这些标签，但是简单地增加DUB活性会不加区别地拯救细胞中所有标记为破坏的蛋白质，这是有害的
“许多蛋白质被细胞破坏是有充分理由的，”柯勒克拉夫特说，“所以治疗需要有选择性
" 就在那时，柯勒克拉夫特和他的研究生斯科特·卡纳意识到他们可以开发一种利用纳米体的解决方案，纳米体是近30年前发现的由骆驼、骆驼和羊驼自然产生的小抗体
与常规抗体不同，这些小纳米体以极高的特异性结合目标，并在细胞内保持这一特性
这项新技术——简称为“基因工程蛋白酶”，结合了一种识别特定蛋白质的合成纳米体和一种可以拯救被标记为破坏的蛋白质的酶
在《自然方法》杂志的一篇新论文中，研究人员测试了两种不同的终端蛋白，一种旨在拯救囊性纤维化中突变的蛋白，另一种旨在拯救长QT综合征中突变的蛋白，长QT综合征是一种遗传性心脏病，可导致心律失常和猝死
为了构建每个终端，研究人员首先必须找到一个只识别和结合目标蛋白质的纳米体
直到最近，研究人员不得不将他们的目标蛋白质注射到骆驼、骆驼或羊驼体内，等待动物产生这样的纳米体
相反，哥伦比亚大学的研究人员从含有数百万个独特纳米体的合成酵母纳米体展示库中找到了粘合剂
一旦被创造出来，每一个终端都要在产生突变蛋白质的细胞中进行测试
在这两种情况下，最终用户阻止了蛋白质的破坏，并且蛋白质迁移到它们在细胞膜中的正常位置，在那里它们执行它们的正常功能
“在我们测试的一种囊性纤维化蛋白质的情况下，我们得到了显著的拯救，将细胞膜中的蛋白质水平恢复到正常水平的50%左右，”柯勒克拉夫特说
“如果这发生在病人身上，那将会是一场变革
" 虽然这项研究中研究的两种疾病都是由离子通道蛋白的突变引起的，“这种方法可以应用于细胞中的任何蛋白质，而不仅仅是膜蛋白或由基因突变改变的蛋白质，”科尔克拉夫特说
“它可以适用于任何以蛋白质降解为因素的疾病，包括癌症和癫痫
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