为什么’蛋白质胶水’的特殊变体——裂解内蛋白（split inteins）在蛋白质生产中经常发生问题，而严重限制了它们的使用？一组团队现在回答了这个问题。
蛋白质是生命的基本组成部分。它们由折叠的肽链构成，这些肽链又由一系列氨基酸组成。从稳定细胞结构到催化化学反应，蛋白质具有多种功能。它们的多样性通过在肽链合成后发生的修饰进一步增加。修饰的一种形式是蛋白质剪接。蛋白质最初包含一种被称为’内蛋白’的成分，它从肽链中去除自身，以确保最终蛋白质的正确折叠和功能。
由蛋白化学家亨宁·穆茨教授和明斯特大学（德国）生物化学研究所的博士生克里斯托夫·亨贝格领导的团队现在回答了一个长期以来的研究问题：为什么一种特殊变体的内蛋白——裂解内蛋白，常常在实验室中遇到问题，从而显著降低反应的效率？研究人员能够将蛋白质错误折叠确定为一个原因，并开发了一种方法来防止这种情况发生。
蛋白质的剪接在自然界中很少发生，但对研究来说非常有趣。明斯特团队找到的解决方案为使用裂解内蛋白生产在基础研究或生物技术和生物医学应用中有用的蛋白质开辟了可能性。全球的科学家们正在积极研究如何从两个难以或不可能通过常规方法生产的片段合成复杂蛋白质。通过这种方式，可以获得嵌合蛋白，其中例如，蛋白质的一部分是在哺乳动物细胞中产生的，而另一部分则是通过化学合成、选择性修饰或从细菌细胞获得的。为此，需要特别强大的裂解内蛋白作为工具。它们可以将独立的蛋白部分结合在一起，因为它们由最初分开的肽链上定位的两个片段组成。一旦这些部分结合在一起，裂解内蛋白便会自我去除。
明斯特的研究人员调查了被称为’Aes内蛋白’的成分，它能够通过一种稀有的催化形式实现特别广泛的应用。两个裂解内蛋白的片段在实验室中通过细菌细胞生产，表现出的生产力仅与其他内蛋白相似。通过色谱和生物物理方法，团队发现其中一个片段的很大一部分以特定错误折叠的无活性蛋白聚集体的形式存在。基于这些发现，研究人员推断出错误折叠的原因，并通过生物信息学分析确定了几个负责该问题的氨基酸。通过分子生物学方法，他们在内蛋白片段中引入了选定的单突变，这几乎完全抑制了聚集体的形成，并相应地提高了裂解内蛋白的生产力。
