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　　蛋白質(zhì)發(fā)揮功能的“原位”環(huán)境是細(xì)胞，因此在細(xì)胞內(nèi)開展蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和動(dòng)力學(xué)研究對(duì)蛋白質(zhì)功能的解析至關(guān)重要。細(xì)胞內(nèi)大分子的濃度可以達(dá)到300-450g/L，擁擠的細(xì)胞環(huán)境可能會(huì)影響蛋白質(zhì)的折疊，進(jìn)而影響其功能。但是細(xì)胞環(huán)境如何影響蛋白質(zhì)折疊過程目前并不很清晰。
　　近日，中國科學(xué)院青島生物能源與過程研究所研究員姚禮山帶領(lǐng)的蛋白質(zhì)設(shè)計(jì)研究組在細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)折疊研究方面取得新進(jìn)展。該研究以IgG結(jié)合蛋白質(zhì)GB3的兩個(gè)突變體MutX 和 MutY為研究體系，采用核磁共振技術(shù)，對(duì)其在細(xì)胞內(nèi)的折疊態(tài)與解折疊態(tài)之間的構(gòu)象交換進(jìn)行了表征。結(jié)果表明，蛋白在細(xì)胞內(nèi)和緩沖溶液中的折疊和解折疊的動(dòng)力學(xué)過程有較大差異，折疊態(tài)、解折疊態(tài)和過渡態(tài)的相對(duì)自由能受到了細(xì)胞環(huán)境的影響。進(jìn)一步研究表明，這一影響主要來自于細(xì)胞內(nèi)的五級(jí)作用力，但這種作用力不足以改變蛋白質(zhì)的折疊態(tài)和解折疊態(tài)的構(gòu)象。該研究結(jié)果也表明，離體條件下的蛋白質(zhì)功能研究需要在細(xì)胞環(huán)境中進(jìn)行獨(dú)立驗(yàn)證。相關(guān)研究已發(fā)表于《美國化學(xué)會(huì)志》雜志上（JACS 2019, DOI: 10.1021/jacs.9b04435）。 
　　該研究得到國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目、國家自然科學(xué)基金、山東省自然科學(xué)基金和山東省泰山學(xué)者項(xiàng)目的支持。
　　GB3突變體MutX和MutY在細(xì)胞內(nèi)和水溶液的折疊與解折疊構(gòu)象交換動(dòng)力學(xué)的比較
　　GB3突變體MutX和MutY在不同條件下的自由能圖