美研究人员在哺乳动物细胞内快速演化出新分子

新华社华盛顿7月6日电(记者周舟)美国研究小组最近开发了一种快速准确的“定向进化”工具，可以在哺乳动物细胞中培养新的功能蛋白质，这种蛋白质有望成为治疗各种疾病的药物。

“定向进化”技术可以人工加速自然进化过程，允许修饰的脱氧核糖核酸(脱氧核糖核酸)序列完成特定任务并进化出新的生物分子。2018年，美国和英国的科学家因在酶的定向进化方面的成就获得了诺贝尔化学奖。然而，现有的进化方法主要是在细菌细胞中进行的，存在局限性。

北卡罗来纳大学医学院的研究人员最近在美国杂志《细胞》上发表了一篇文章，展示了一种快速、简单和多功能的工具，它可以在几天内进化出哺乳动物细胞中的靶蛋白。

在使用这个工具的过程中，研究人员称之为“VEGAS”，研究人员使用Sindbis病毒作为载体来携带会发生变异的基因。在感染培养皿中的细胞后，病毒携带的基因迅速突变，然后研究人员设定条件，只允许一些突变的基因生长，从而允许这些基因在细胞中编码具有特定功能的蛋白质。研究人员表示，该工具可以在哺乳动物细胞中工作，并进化出细菌细胞难以产生的新蛋白质。

在一个演示实验中，研究人员将“VEGAS”应用于一种叫做“四环素反式激活剂”的蛋白质。该蛋白在遇到四环素或多西环素后会失活，但进化后获得的“新版本”中的22个基因发生了突变，在高剂量多西环素的条件下仍能发挥作用。

该论文的第一作者、北卡罗来纳大学医学院的博士后研究员兼助理研究员贾斯汀·英格利什(Justin english)表示，在之前报道的哺乳动物细胞定向进化实验中，该蛋白只有两个基因在四个月内发生突变，而且对多西环素仅产生了部分耐药性。

英国团队还利用这一工具开发了一种小分子“纳米抗体”，有望在未来发展成为一种治疗精神疾病的药物。