近日，北京大学化学与分子工程学院陈鹏课题组首次利用小分子钯催化剂激活了活细胞内的特定蛋白质，相关研究成果在《自然—化学》杂志在线发表。
利用化学小分子调控生物大分子是化学与生命科学交叉领域内受到长期关注的问题，而如何在活体环境下实现高度特异的调控是目前面临的最大挑战之一。
陈鹏课题组将基于钯催化剂的“脱保护反应”与非天然氨基酸定点插入技术相结合，通过优化生物相容的小分子钯催化剂和化学保护基团，成功发展了一种活细胞内的普适性蛋白质激活技术。 课题组的研究优势在于将非天然氨基酸直接插入了目标蛋白质酶的催化活性位点，使其处于完全“关闭”的状态；而在激活过程中只要产生少量的处于“开启”状态的蛋白质就足以对其功能及相关生物学功能进行研究。
课题组将该策略用于多种含有关键赖氨酸残基的蛋白质酶的激活，证明了该方法具有很强的普适性。进一步的，他们利用此技术深入研究了一种细菌三型分泌系统的毒素效应蛋白磷酸丝氨酸裂解酶对宿主细胞内的胞外信号调节激酶参与的信号转导通路的影响。今后他们拟将这一策略拓展到赖氨酸以外的蛋白质侧链上及其他生物大分子上，从而进一步提高该方法的适用范围。
该工作为发展蛋白质的小分子激活方法，尤其是适用于活细胞及活体的激活策略提供了新的思路，为“在体”调控蛋白质活性提供了新的工具。这项工作得到了国家自然科学基金委的资助。