受特氟龍材料的啟發(fā)研發(fā)出氟化蛋白質(zhì)
特氟龍所具有的各種特性已經(jīng)在我們的生活中廣泛應(yīng)用,特氟龍一些超強的特性也在更廣的領(lǐng)域獲得推廣研究!
曾經(jīng)據(jù)美國物理學(xué)家組織網(wǎng)報道,紐約大學(xué)理工學(xué)院科學(xué)家受特氟龍材料的啟發(fā),制造出一種能在高溫下保持活性和功能的氟化蛋白質(zhì),極具應(yīng)用前景,能廣泛用于工業(yè)洗滌劑、國防和醫(yī)療等多個領(lǐng)域。研究論文發(fā)表在最近出版的《化學(xué)生化》雜志上。
特氟龍是聚四氟乙烯的簡稱,一般稱為“不粘涂層”,是一種用氟取代聚乙烯中所有氫原子的高分子合成材料,具有抗酸堿、抗各種有機溶劑和耐高溫的特點,普遍用于廚房鍋灶涂層,給人們帶來了“不粘鍋”。
特氟龍這種氟化高分子材料能使表面固化,受此啟發(fā),紐約大學(xué)理工學(xué)院化學(xué)與生物科學(xué)副教授金·蒙克萊爾領(lǐng)導(dǎo)的研究小組,開創(chuàng)了一種能增強蛋白質(zhì)界面的工藝過程。他們利用基因工程技術(shù),吸引了一種細菌來附著在氨基酸(構(gòu)成蛋白質(zhì)的基本單位)上,再加入氟發(fā)生化學(xué)反應(yīng),讓它們能抵抗分解破壞,由此形成一種名為對氟苯丙氨酸(p-fluorophenylalanine,pFF)的氟化蛋白質(zhì)。這種蛋白質(zhì)具有類似于特氟龍的耐熱性能,在60攝氏度的高溫下仍可保持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,活性和功能也沒有絲毫減弱。而在同樣溫度下,天然蛋白質(zhì)分子中的氫鍵會斷裂,導(dǎo)致結(jié)構(gòu)改變而發(fā)生蛋白質(zhì)變性。
蒙克萊爾解釋說:“無論在生物體內(nèi)還是在實驗室里,蛋白質(zhì)面臨的最大挑戰(zhàn)是必須在特定條件下才能發(fā)揮其功能,條件不合適就很容易分解變性。如果能找到一種穩(wěn)定的蛋白質(zhì),在多種不同條件下還保持其活性和功能,將為科學(xué)家和生產(chǎn)者開啟研究和應(yīng)用的新領(lǐng)域。”
“自然界里不會產(chǎn)生氟化氨基酸,但我們能在實驗室里造出來。”蒙克萊爾說,許多蛋白質(zhì)要求的存儲條件也很嚴格,常要用冰箱存放以預(yù)防它們的結(jié)構(gòu)破壞變性,喪失功能活性。他希望能提高蛋白質(zhì)的耐受程度,并拓寬它們所需的存儲條件。
研究人員還表示,實驗的下一步是對氟化蛋白質(zhì)的耐受界限進行測試,并希望能把這種穩(wěn)定效果擴展到更多種蛋白質(zhì)上。