香港中文大學(xué)(中大)生命科學(xué)研究人員1月10日表示, 植物種子儲(chǔ)存蛋白的分子機(jī)制并設(shè)計(jì)一種新序列標(biāo)簽,可將有應(yīng)用價(jià)值蛋白引導(dǎo)到種子細(xì)胞內(nèi)的儲(chǔ)存室,相關(guān)研究成果已發(fā)表于國際科學(xué)期刊《美國國家科學(xué)院院報(bào)》。
中大生命科學(xué)學(xué)院院長黃錦波和他的團(tuán)隊(duì)使用 X 射線晶體學(xué)作為分子顯微鏡來檢視化液泡分選受體如何識(shí)別種子儲(chǔ)存蛋白上的序列標(biāo)簽(液泡分選序列)。
據(jù)了解,中大生命科學(xué)學(xué)院院長黃錦波及其研究團(tuán)隊(duì)聯(lián)同中大卓敏生命科學(xué)教授姜里文拆解了蛋白儲(chǔ)存機(jī)制的其中一個(gè)關(guān)鍵部分。黃錦波解釋,貨物必須附上郵寄標(biāo)簽才能給郵遞員將其送到目的地,而儲(chǔ)存蛋白的氨基酸序列中也包含標(biāo)簽,“液泡分選受體”為蛋白郵遞員,它能識(shí)別目標(biāo)蛋白序列標(biāo)簽并將序列送到儲(chǔ)存庫。
黃錦波和他的團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)并設(shè)計(jì)新序列標(biāo)簽,可以將紅色熒光蛋白引導(dǎo)到植物細(xì)胞中的液泡。
中大介紹,研究團(tuán)隊(duì)利用X射線晶體學(xué)作分子顯微鏡,窺探到目標(biāo)蛋白的識(shí)別序列標(biāo)簽上帶有特別電荷及疏水性等分子特性,“液泡分選受體”則有能力偵測(cè)和識(shí)別分子特性并挑選需要儲(chǔ)存的蛋白類型;團(tuán)隊(duì)其后利用擬南芥植物為實(shí)驗(yàn)對(duì)象,在一種瑩光蛋白中加上新設(shè)計(jì)序列標(biāo)簽,成功被植物細(xì)胞中的“液泡分選受體”識(shí)別,引導(dǎo)瑩光蛋白進(jìn)入“儲(chǔ)存液泡”中儲(chǔ)存;團(tuán)隊(duì)更計(jì)劃將研究成果應(yīng)用于有應(yīng)用價(jià)值蛋白,改造其序列標(biāo)簽以便在植物種子中表達(dá)和儲(chǔ)存。
黃錦波認(rèn)為,上述結(jié)果是重要發(fā)現(xiàn),帶來改變種子儲(chǔ)存蛋白技術(shù)并可將有應(yīng)用價(jià)值蛋白如可作為生產(chǎn)疫苗抗原引導(dǎo)到種子液泡中,令植物轉(zhuǎn)化成“蛋白工廠”及儲(chǔ)存它們的載體,將是生物科技一大突破。