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為解決人工定制細(xì)胞“開(kāi)機(jī)”緩慢的問(wèn)題，葉海峰團(tuán)隊(duì)設(shè)想：能否省略現(xiàn)有定制細(xì)胞對(duì)蛋白藥物緩慢的轉(zhuǎn)錄、翻譯以及加工等步驟，將足量的蛋白藥物提前生產(chǎn)好，儲(chǔ)存在細(xì)胞的某個(gè)“倉(cāng)庫(kù)”中，只要控制倉(cāng)庫(kù)門(mén)的打開(kāi)，就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)蛋白藥物的可控快速釋放。

能否讓細(xì)胞“聽(tīng)懂”人的指令，在特定時(shí)間、空間精準(zhǔn)調(diào)控蛋白藥物的表達(dá)和釋放？

華東師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院研究員葉海峰研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)重新編程蛋白質(zhì)分泌途徑，開(kāi)發(fā)了一個(gè)精準(zhǔn)可控的蛋白質(zhì)快速釋放技術(shù)平臺(tái)PASS系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了蛋白藥物分鐘級(jí)別的可控釋放。相關(guān)論文已于10月23日刊登在《自然-化學(xué)生物學(xué)》（Nature Chemical Biology）雜志。

葉海峰介紹，現(xiàn)有的人工定制細(xì)胞雖然在疾病治療領(lǐng)域取得了一定的進(jìn)展，然而它們對(duì)外界指令的響應(yīng)、分析及處理速度仍然處于“1.0版本”的緩慢響應(yīng)階段。主要原因是這類(lèi)定制細(xì)胞大部分都基于對(duì)治療蛋白藥物轉(zhuǎn)錄或翻譯水平的調(diào)控，當(dāng)細(xì)胞感受到外界指令后，需要數(shù)小時(shí)甚至數(shù)天才能表達(dá)、釋放出足量的蛋白藥物，無(wú)法滿(mǎn)足對(duì)有即時(shí)用藥需求的疾病治療，如哮喘、心絞痛、疼痛等。

為解決上述人工定制細(xì)胞“開(kāi)機(jī)”緩慢的問(wèn)題，葉海峰團(tuán)隊(duì)設(shè)想：能否省略現(xiàn)有定制細(xì)胞對(duì)蛋白藥物緩慢的轉(zhuǎn)錄、翻譯以及加工等步驟，將足量的蛋白藥物提前生產(chǎn)好，儲(chǔ)存在細(xì)胞的某個(gè)“倉(cāng)庫(kù)”中，只要控制倉(cāng)庫(kù)門(mén)的打開(kāi)，就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)蛋白藥物的可控快速釋放。

研究人員基于細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)的分選原理，成功實(shí)現(xiàn)了這一目的。具體而言，他們通過(guò)一段內(nèi)質(zhì)網(wǎng)回收信號(hào)，將提前翻譯好的目的蛋白錨定在細(xì)胞“內(nèi)質(zhì)網(wǎng)倉(cāng)庫(kù)”中，以備用時(shí)之需。同時(shí)在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)回收信號(hào)和目的蛋白之間融合了一段可以被蛋白酶識(shí)別的肽鏈，當(dāng)這個(gè)“鏈子”被蛋白酶水解切除時(shí)，錨定在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的治療蛋白就會(huì)迅速釋放到細(xì)胞外。隨后，研究人員通過(guò)調(diào)控蛋白水解酶的活性，設(shè)計(jì)構(gòu)建了三種精準(zhǔn)可控的蛋白質(zhì)快速釋放系統(tǒng)，分別為小分子調(diào)控的蛋白質(zhì)快速釋放系統(tǒng)chemPASS、響應(yīng)腫瘤抗原的殺傷蛋白快速釋放系統(tǒng)antigenPASS，以及光誘導(dǎo)調(diào)控的蛋白質(zhì)快速釋放系統(tǒng)optoPASS 。