新方法让蛋白在非天然环境中保持活性

蛋白存在的问题是它们是非常挑剔的。将它们从它们的天然环境中移除，它们可能会降解。 为了正常地发挥功能，蛋白必须折叠成特定的结构，而且这种折叠通常需要其他蛋白的帮助。 为了克服这一挑战，来自美国加州大学伯克利分校 的Ting Xu教授及其团队分析了蛋白序列和表面的趋势，以便观察他们是否能够开发一种合成聚合物，其中这种合成聚合物会提供蛋白保持它的结构和功能所需的所有一切。

Xu团队构建出随机异源聚合物（random heteropolymer, RHP）。RHP由四种类型的单体亚单位（monomer subunit）组成，每种单体亚单位具有与感兴趣的蛋白表面上的化学片段相互作用的化学性质。这些单体亚单位相互连接在一起来模拟天然的蛋白，从而使得它们与蛋 白表面之间的相互作用的灵活性**化。因此，RHP起着经常在细胞内观察到的非结构化蛋白的作用。它们在蛋白翻译期间增加膜蛋白在水中的折叠，并且保持水溶性蛋白质有机溶剂中的活性。相关研究结果发表在2018年3月16日的Science期刊上，论文标题为“Random heteropolymers preserve protein function in foreign environments”。

在这项研究中，来自美国西北大学的研究人员进行了大量的分子模拟研究来证实RHP顺利地与蛋白表面相互作用，在有机溶剂中包裹在蛋白表面上，在水中微弱地包裹在蛋白表面上，从而导致在非天然环境中产生正确的蛋白折叠和稳定性。

这些研究人员随后测试了他们是否能够利用RHP制造出基于蛋白的用于对有毒化学物质进行生物修复的材料。他们将RHP与一种被称作有机磷水解酶（organophosphorus hydrolase, OPH）的蛋白混合在一起。OPH能够降解在杀虫剂和化学战剂中发现的有毒性的有机磷。

这些研究人员利用RHP和OPH制造出纤维垫（fiber mat），将这些纤维垫浸入到一种众所周知的杀虫剂溶液中，结果发现这些纤维垫在几分钟内降解的这种杀虫剂数量大约相当于纤维垫总重量的十分之一。他们表示，这种方法应当可适用于其他的酶。