瑞典查尔莫斯理工大学的研究人员开发了一种独特的蛋白质研究方法，可以为药物研究打开一扇新的大门。通过在玻璃制成的纳米胶囊中捕获蛋白质，研究人员已经能够在自然环境中创建一个独特的蛋白质模型。研究结果发表在科学杂志《小》上。
蛋白质是寻找目标并执行细胞生存和功能所必需的许多不同任务。这使得它们对新药的开发有意义——尤其是那些位于细胞膜上的蛋白质，并决定了哪些分子可以进入细胞，哪些不能。这意味着了解这些蛋白质的工作原理是开发更先进药物的重要挑战。但这并不容易——这种蛋白质非常复杂。如今，几种不同的方法被用来对蛋白质进行成像，但没有一种方法能完全解决在自然环境中研究单膜蛋白质的挑战。
由化学和化学工程系的马丁安德松领导的查尔莫斯理工大学的一个研究小组已经成功地使用原子探针断层扫描术来成像和研究蛋白质。原子探针断层扫描已经存在了一段时间，但以前没有以这种方式使用过——它用于研究金属和其他硬材料。
“当我们发现可以通过这项技术区分骨骼中的有机物时，这与研究骨骼和植入物之间的接触面有关。这给了我们进一步开发蛋白质方法的想法，”马丁安德松说。
面临的挑战是开发一种在自然环境中保持蛋白质完整的方法。研究人员通过将蛋白质封装在直径只有50纳米(纳米是毫米的百万分之一)的非常薄的玻璃片中，成功实现了这一目标。然后，他们用电场切断玻璃的最外层，并通过原子释放蛋白质原子。然后可以在计算机上三维重建蛋白质。
与现有的蛋白质三维模型相比，验证了研究结果。未来，研究人员将改进方法以提高速度和准确性。
这种方法在很多方面都有所突破。除了三维结构建模，它还可以同时显示蛋白质的化学组成。
“我们的方法提供了许多好的解决方案，可以成为现有方法的有力补充。研究蛋白质是如何在原子水平上构建的是可能的，”马丁安德松说。
使用这种方法，有可能研究所有蛋白质，这在目前是不可能的。如今，只有大约1%的膜蛋白被成功地进行了结构分析。
“通过这种方式，我们可以研究单一的蛋白质，而不是目前研究大量蛋白质然后创造平均值的方法，”马丁安德松研究小组的研究员古斯塔夫桑德尔说。
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