北京
北京大学化学与分子工程学院、北大-清华生命科学联合中心陈鹏教授课题组与王初教授课题组通过持续深入合作，研发出融合“机器学习与生物正交剪切反应”的蛋白质活体激活技术，实现了“邻近脱笼”策略从活细胞向活体动物的突破。相关成果日前以《机器学习助力的蛋白质活体激活通用策略》为题在线发表于国际学术期刊《细胞》。
“生物正交反应，是指可以在生物体内发生，但又和正常生物过程互不干扰的化学反应。这类反应的发展，不仅拓宽了传统有机化学反应的生物学应用边界，也将合成化学的逻辑引入生命系统研究，革新了生命过程的分子解析与精准调控方式，为揭示复杂生理、病理机制提供了全新视角。”陈鹏表示，以“点击化学”为代表的生物正交反应，有效解决了复杂生命体系中的原位标记与富集等关键科学难题，“但这一化学反应模式仍存在局限，难以实现对生物大分子功能的调控和解析”。
陈鹏介绍，该研究通过机器学习与生物正交剪切反应融合驱动，获得了一种创新的蛋白质原位激活平台技术，能够在活体动物中瞬时激活目标蛋白质的功能，并精确调节蛋白—蛋白相互作用。这一新技术还可以实现细胞表型的精准调控，诱导肿瘤细胞发生焦亡，增强抗肿瘤免疫响应。“可以说，这项新技术推动生物正交剪切反应迈入‘任意蛋白+活体应用’新时代，标志着活体化学反应发展的重要突破，不仅为动态生物学过程的原位研究提供了强大工具，也为按需式精准治疗开辟了新途径。”
陈鹏告诉记者，该研究进一步展示了机器学习与结构建模方法结合策略在酶底物谱拓展中的有效性和普适性，有望为各种蛋白质机器装上“控制开关”，在活体动物中按需启动蛋白质功能，增强抗肿瘤免疫响应，进而推动疾病机制研究和靶向治疗策略的发展。
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