新聚合物允许研究人员研究蛋白质如何折叠起作用

密歇根大学的生物物理学家和化学家们创造了一种模仿细胞膜的新型聚合物，使细胞膜内的蛋白质能够在合成材料中自然折叠和发挥作用。

这可以让研究人员有机会研究蛋白质在阿尔茨海默病和癌症肆虐的细胞中的表现。该聚合物也可用于药物递送系统：它对活组织无害，并且可形成直径约8至60纳米的大纳米圆盘。

“这种纳米圆盘已经被其他人证明是最好的细胞膜模拟物，但以前的纳米圆盘的主要问题是它们太小 - 直径只有20纳米，”主要作者Ayyalusamy Ramamoorthy说， Robert W. Parry化学与生物物理学院教授。“我们已经能够打开光盘，形成一个更大的寿司式光盘，最高可达60纳米，这是一项了不起的成就。”

细胞膜中发现的蛋白质难以通过生物物理和生物化学方法进行研究：它们位于细胞膜内的脂质双层环境中，难以模拟。UM的Ramamoorthy实验室设计并合成了新的聚合物，该聚合物形成脂质纳米圆盘，以提供这些蛋白质可以折叠并自然结构化的合适环境。

合成聚合物破坏大洋葱状多层脂质结构，形成称为“纳米圆盘”的小块脂质双层。这些纳米圆盘的形状像寿司，聚合物包裹在一层脂质双层周围。当研究人员想要研究特定的膜蛋白时，他们可以将该蛋白质重新组合成聚合物纳米圆盘，以检测蛋白质的结构，蛋白质与蛋白质的相互作用以及药物与蛋白质的相互作用等。

然后，研究人员使用一种称为核磁共振成像的技术，在纳米圆盘内的原子水平上对蛋白质进行成像。这些技术正在Ramamoorthy实验室开发，用于研究称为细胞色素P450的酶的结构，该酶负责代谢多种药物，并且还监测与阿尔茨海默病和2型糖尿病有关的淀粉样蛋白的聚集。

新发现的聚合物及其形成脂质纳米圆盘的能力将对细胞膜中发现的各种蛋白质的原子分辨率结构测定和功能分析产生重大影响。

该研究发表于Wiley-VCH，Ramamoorthy的研究小组已就该聚合物申请了美国专利。