您所在的位置: 成果库 一种受光调控的蛋白酶工具及其配套底物

一种受光调控的蛋白酶工具及其配套底物

成果类型：: 发明专利

发布时间: 2023-10-30 15:28:49

科技成果产业化落地方案
方案提交机构：天津市滨海新区| 宋学姮 | 2023-11-08 14:44:12
成果简介 技术亮点 应用前景 团队概括 产生的效益 转化方式

本发明属于分子生物学技术领域，具体提供了一种受光调控的蛋白酶工具及其配套底物。所述蛋白酶工具包括HIV‑1蛋白酶突变体和Vivid蛋白结构域；所述Vivid蛋白结构域通过柔性肽段与所述HIV‑1蛋白酶突变体进行连接；所述HIV‑1蛋白酶突变体通过对天然条件下介导HIV‑1蛋白酶二聚的氨基酸位点进行突变获得。本发明将蛋白酶工具由异源二聚形式改变为同源二聚形式，在进行细胞实验时所需转入的蛋白酶工具元件由两个减少为一个，缩短蛋白酶工具的氨基酸序列长度，结构更精简。此外，本发明提供的蛋白酶工具与其配套的底物共同使用时，可实现人工信号输入在哺乳动物细胞内信号通路的控制。

1.一种受光调控的蛋白酶工具，其特征在于：所述蛋白酶工具包括HIV-1蛋白酶突变体和Vivid蛋白；所述Vivid蛋白通过柔性肽段与所述HIV-1蛋白酶突变体进行连接；所述HIV-1蛋白酶突变体通过对天然条件下介导HIV-1蛋白酶二聚的氨基酸位点进行突变获得。 2.如权利要求1所述的受光调控的蛋白酶工具，其特征在于：所述HIV-1蛋白酶突变体为T96A突变体或N98D突变体；其中，所述T96A突变体为将HIV-1蛋白酶第96位的苏氨酸突变为丙氨酸的突变体；所述N98D突变体为将HIV-1蛋白酶第98位的天冬酰胺突变为天冬氨酸的突变体。 3.如权利要求1所述的受光调控的蛋白酶工具，其特征在于：所述Vivid蛋白为Vivid蛋白I52C突变体；所述Vivid蛋白I52C突变体为将Vivid蛋白第52位异亮氨酸突变为半胱氨酸的突变体。

  1. 生物学研究：这种技术可用于研究蛋白质相互作用、信号传导通路、酶活性、细胞功能等。研究人员可以通过控制光源来操控蛋白酶活性，以探索生物学问题。

  2. 药物筛选：光控蛋白酶工具可用于高通量筛选实验，以寻找药物候选物，特别是针对特定蛋白酶的抑制剂或激活剂。

  3. 细胞工程：在细胞工程中，这种技术可用于控制特定蛋白酶的活性，以实现细胞的特定反应或表达目标蛋白质。

  4. 神经科学：在神经科学研究中，可以使用光敏感元件来调控神经元的活性，以研究神经信号传导和神经网络的功能。

  5. 光遗传学：这种技术也被广泛应用于光遗传学，用于研究生物体内不同细胞类型和组织中蛋白质酶活性的调控。

中国科学院深圳先进技术研究院提升了粤港地区及我国先进制造业和现代服务业的自主创新能力，推动我国自主知识产权新工业的建立，成为国际一流的工业研究院。 深圳先进院目前已初步构建了以科研为主的集科研、教育、产业、资本为一体的微型协同创新生AC态系统，由九个研究平台，国科大深圳先进技术学院，多个特色产业育成基地、多支产业发展基金、多个具有独立法人资质的新型专业科研机构等组成。开展先进技术研究，促进科技发展。信息、电子、通讯技术研究新材料、新能源技术研究高性能计算、自动化、精密机械研究生物医学与医疗仪器研究相关学历教育、博士后培养与学术交流。
  1. 光敏感元件：通常是一种光开关蛋白质，如光敏离子通道（例如光控离子通道ChR2）或光敏酶（例如光敏离子泵NpHR）。这些蛋白质能够通过特定波长的光激活或抑制其活性。
  2. 蛋白酶：目标蛋白酶，它的活性可以通过光敏感元件的激活或抑制进行控制。
  3. 光源：用于提供适当波长的光，以控制光敏感元件的活性。这通常是激光或LED设备。
  4. 控制系统：用于定时和精确地控制光的强度、频率和时长，以实现对蛋白酶活性的调控。

技术转让

受光调控的蛋白酶工具及其配套底物在生命科学研究中发挥着重要作用，使研究人员能够精确控制和研究生物过程，从而推动了许多领域的科学发展。