《自然化学》：标记蛋白质的有效新方法

生物通报道：最近，奥胡斯大学的研究人员开发出一种更简单的方法，来构建DNA-蛋白质复合物。该方法可能加强疾病诊断相关的工作。相关研究结果发表在2014年7月20日的《自然化学》（Nature Chemistry）杂志。

　　

生物通报道：最近，奥胡斯大学的研究人员开发出一种更简单的方法，来构建DNA-蛋白质复合物。该方法可能加强疾病诊断相关的工作。

DNA与蛋白质——包括抗体相结合，提供了一种强有力的伙伴关系，可用于诊断技术、纳米技术和其他学科。DNA-蛋白质复合物——用DNA标记蛋白质，可用于诸如感光检测和生物材料可视化这样的用途。这种方法还提供了一种更便利的途径，来处理纳米技术中的蛋白质，在这种技术中DNA充当蛋白质的一个手柄。

当科学家们想以特定的方式将大分子（如DNA和蛋白质）结合到特定部位时，如何控制它们之间的共轭，可能是一个相当大的挑战。目前，奥胡斯大学的研究人员开发出一种新的有效的方法，可使我们较之以前更容易地控制这个过程。该新方法是由丹麦国家研究基金会DNA纳米技术中心与奥胡斯大学跨学科纳米科学中心、化学系和分子生物与遗传学系的研究人员合作开发。相关研究结果发表在2014年7月20日的《自然化学》（Nature Chemistry）杂志。

这项新技术的研究人员之一、奥胡斯大学博士研究生Christian B. Rosen解释说：“维持蛋白质的功能和活性，往往只需要单股DNA链附着到蛋白质上。同时，了解DNA链在何处附着到蛋白质上，非常的重要。如果你利用基因工程蛋白质，你通常只能做到这一点。这是一个耗时而具有技术挑战的过程。”

这种新方法使研究人员有可能直接将DNA标记在蛋白质上的特定位置，而不需要事先对蛋白质进行遗传修饰。换句话说，可以用这种方法标记天然蛋白质，包括抗体。

研究人员利用一段DNA（被设计用来结合金属离子）。使用这种“控制杆”，他们指挥另一段DNA结合到蛋白质上的一个金属结合位点，在那里它发生相互作用。有相当数量的蛋白质结合金属离子，这使得它们适合于这种方法。使用这种方法的重要一点是，标记的蛋白质在与DNA结合后，仍然保留它们的功能。

研究人员正在就这种新方法申请专利，它在一些地区具有应用潜力。

本文共同作者Anne Louise Bank Kodal解释说：“最重要的是，我们可以用这种技术来标记抗体。化学结合（共轭）到化疗药物上的抗体，是一类全新的药物，其中抗体部分被用来识别特殊组织和化疗部位，用于杀死细胞。当你标记抗体时，重要的是要保持抗体识别元件的完整性。用我们的方法，我们针对抗体的恒定部分，而不是可变部分，这些部分包含其识别元件。因此，我们的技术对一大类蛋白质具有通用性。”

目前，研究人员正在致力于进一步开发方法，因此他们能将化疗药物结合到抗体上，而不仅仅是DNA。

（生物通：王英）

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生物通推荐原文摘要：
Template-directed covalent conjugation of DNA to native antibodies, transferrin and other metal-binding proteins
Abstract: DNA–protein conjugates are important in bioanalytical chemistry, molecular diagnostics and bionanotechnology, as the DNA provides a unique handle to identify, functionalize or otherwise manipulate proteins. To maintain protein activity, conjugation of a single DNA handle to a specific location on the protein is often needed. However, preparing such high-quality site-specific conjugates often requires genetically engineered proteins, which is a laborious and technically challenging approach. Here we demonstrate a simpler method to create site-selective DNA–protein conjugates. Using a guiding DNA strand modified with a metal-binding functionality, we directed a second DNA strand to the vicinity of a metal-binding site of His6-tagged or wild-type metal-binding proteins, such as serotransferrin, where it subsequently reacted with lysine residues at that site. This method, DNA-templated protein conjugation, facilitates the production of site-selective protein conjugates, and also conjugation to IgG1 antibodies via a histidine cluster in the constant domain.