蛋白质翻译后修饰过程涉及大量的瞬时相互作用(PPI),这些互作具有快速形成与易于解离的特点;通过充当分子开关,赋予了生命系统的动态适应和灵活调节能力。近期来,研究发现由修饰蛋白诱导的瞬时互作复合物还可以被外源分子精准调控,尤其是分子胶、PROTAC等在重大疾病治疗中已展现出显著的成功案例,这些进展凸显了针对修饰驱动的瞬时互作进行系统性研究和转化应用的重要性。

传统生物学技术研究这样不稳定的弱结合作用面临瓶颈。本课题组因此致力于发展化学生物学新技术,包括蛋白合成化学、蛋白质组学、冷冻电镜和细胞生物学等技术,提升翻译后修饰瞬时事件的发现、确证、解析和干预能力,推动精准剖析健康与疾病中的分子生物学机制,为创新医学诊断和治疗提供有力支持。
具体展开方向如下:
1. 发展精准合成的化学分子工具。充分运用化学蛋白合成技术,提升工具骨架在修饰研究层面的结构精准度,并基于此搭建功能性模块,开发可应用于翻译后修饰瞬时事件的标记、检测和捕获新工具;
2. 运用这些分子工具,系统性发现、确证及解析复杂多元的翻译后修饰。包括发现翻译后修饰互作事件的精确组分,搭建精准功能报告体系,解析修饰蛋白调控过程的关键动态分子机制,并结合功能研究,提升对重大疾病突变的病理理解。
3. 开展翻译后修饰瞬时互作的调控研究。定位并确证可调控界面,通过开发分子胶、PROTAC等邻近诱导策略,为药物分子开发提供新赛道。
