蛋白質發揮功能的“原位”環境是細胞，因此在細胞內開展蛋白質的結構和動力學研究對蛋白質功能的解析至關重要。細胞內大分子的濃度可以達到300-450g/L，擁擠的細胞環境可能會影響蛋白質的折疊，進而影響其功能。但是細胞環境如何影響蛋白質折疊過程目前并不很清晰。
近日，中國科學院青島生物能源與過程研究所研究員姚禮山帶領的蛋白質設計研究組在細胞內蛋白質折疊研究方面取得新進展。該研究以IgG結合蛋白質GB3的兩個突變體MutX 和 MutY為研究體系，采用核磁共振技術，對其在細胞內的折疊態與解折疊態之間的構象交換進行了表征。結果表明，蛋白在細胞內和緩沖溶液中的折疊和解折疊的動力學過程有較大差異，折疊態、解折疊態和過渡態的相對自由能受到了細胞環境的影響。進一步研究表明，這一影響主要來自于細胞內的五級作用力，但這種作用力不足以改變蛋白質的折疊態和解折疊態的構象。該研究結果也表明，離體條件下的蛋白質功能研究需要在細胞環境中進行獨立驗證。相關研究已發表于《美國化學會志》雜志上（JACS 2019, DOI: 10.1021/jacs.9b04435）。
該研究得到國家重點研發計劃項目、國家自然科學基金、山東省自然科學基金和山東省泰山學者項目的支持。
GB3突變體MutX和MutY在細胞內和水溶液的折疊與解折疊構象交換動力學的比較
GB3突變體MutX和MutY在不同條件下的自由能圖
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近日，我所蛋白質折疊化學生物學創新特區研究組（02T5組）劉宇研究員團隊和生物分子高效分離與表征研究組（1810組）張麗華研究員團隊合作，通過發展新型仿生熒光共價鍵探針和質譜表征方法，發現了蛋白質聚集......
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生物質是自然界含碳的可再生能源，可以通過熱化學轉化過程制備液體燃料、燃氣、熱、電等能源產品，發展潛力較大。過程的經濟性多年來是生物質能發展的瓶頸。生物質氣炭聯產技術可同時生產燃氣和生物半焦（生物炭），......
