生物学家发现蛋白质到蛋白质类胡萝卜素的交换机制

莫斯科国立大学生物系的专家研究了光敏性橙色类胡萝卜素蛋白(OCP)将类胡萝卜素与结构相似的蛋白质交换的方式。这一发现将促进基于OCP的抗氧化剂药物的开发，该药物旨在在癌症治疗期间保护健康细胞。该论文发表在《生物物理杂志》上。

橙色类胡萝卜素蛋白(OCP)是一种小的水溶性蛋白，在蓝细菌中用作激发能量的猝灭剂：它减少了强光条件下光合作用设备中的能量转移。蓝细菌是地球上能够光合作用的最早生物之一。我们的星球欠它们大气中的高浓度氧气。

在强光下，橙色类胡萝卜素蛋白会改变其结构，并与天线相互作用，以防止形成活性氧。类胡萝卜素是具有大量双键的长烃分子，可作为光敏发色团。类胡萝卜素的颜色取决于蛋白质状态。

以前，莫斯科国立大学的生物学家描述了OCP域的结构和性质，这些域似乎能够将类胡萝卜素结合成明亮的紫色复合物。橙色类胡萝卜素蛋白有趣且以前未知的特性之一是能够将类胡萝卜素传递给其他具有相似结构的蛋白。该过程的机制在《生物物理杂志》上发表的上述工作中有所描述。

“我们研究了OCP中含有类胡萝卜素的紫色C结构域与OCP的无色载脂蛋白形式的相互作用。作为这种相互作用的结果，OCP的无色载脂蛋白形式变为橙色且具有光活性(能够改变其结构和类胡萝卜素的转移过程模拟了从蛋白质基质和发色团(类胡萝卜素)组装光敏蛋白的过程，”生物光子学实验室的高级研究员尤金·马克西莫夫博士说。

疏水性类胡萝卜素分子在两种水溶性蛋白之间的转移反应为我们提供了一些有趣的机会。这种机制将使我们能够创建水溶性蛋白复合物，从而将抗氧化剂类胡萝卜素输送至需要保护其免受活性氧影响的细胞：例如，在光动力癌症治疗期间输送至健康组织。该配合物的光敏特性将在分子温度计中有用：它们的颜色将显示出电池各部分之间的温度差异。

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