一支研究团队开发了一种创新技术，使得在复杂生物环境中能够精确修改特定蛋白质。由POSTECH（浦项科技大学）材料科学与工程系的Seung Soo Oh教授和Hyesung Jo博士领导的研究团队，开发了这种创新技术，使得在复杂生物环境中能够精确修改特定蛋白质。他们的开创性工作被作为美国化学学会杂志（JACS）的补充封面发布。
蛋白质是我们身体的重要组成部分，在疾病诊断和治疗研究中扮演着关键角色。利用蛋白质的生物连接技术，如附加荧光标记以识别癌细胞，正在积极推动疾病诊断和药物开发研究。然而，现有的方法存在显著限制——它们往往仅适用于狭窄范围的蛋白质，需要遗传改造，或因非特异性改性而风险损害蛋白质功能。在活体生物系统中，选择性修改特定蛋白质是最具挑战性的任务。
为了解决这些挑战，研究团队发现了一种新方法。他们开发了一种将脱氧核苷酸（dOxa）与适体（基于核酸的分子识别剂）结合的技术，使得能够在特定蛋白质上精确修改所需位点。
通过此方法，团队成功地将dOxa附加到目标蛋白质上45个可能反应位点中的一个。dOxa化合物被证明比传统生物改性试剂（NHS酯）稳定约一百万倍，在室温下保持稳定超过一个月，并在四个小时内在生物环境中实现近100%的共轭效率。
值得注意的是，研究人员成功地在活细胞中对两个关键癌症生物标志蛋白——PTK7和核糖体蛋白——进行了生物正交标记。这一成就使他们能够实时观察蛋白质的运动，并阐明这些标识蛋白质受体在癌细胞生长过程中的作用。这标志着在不损害其功能的情况下，首次成功修改了生物环境中的特定天然蛋白质。
预计这项技术将超越癌症诊断和治疗的应用。它可以为下一代抗体-药物偶联物（ADCs）的研发铺平道路，目标是特定的癌细胞，使生物成像技术清晰地区分癌组织，并通过调节特定蛋白质最大化治疗效果的个性化精确治疗。此外，通过精确修改特定蛋白位点以调节酶的功能，它可能对药物开发和生物功能研究作出重大贡献。
Seung Soo Oh教授强调了这项技术的广泛影响，表示：“这项技术将在蛋白质基础的治疗、生物成像和靶向药物输送等领域得到广泛应用。”第一作者Hyesung Jo博士补充道：“我们展示了一种可以按需精确修改特定蛋白质的方法。展望未来，我们计划探索在监测活细胞未知机制和ADC开发中的应用。”
这项研究得到了三星未来技术研究和孵化中心（SRFC）的支持。
