用“剪刀”把分子剪開，聽起來已夠神奇，但華東理工大學(xué)化學(xué)與分子工程學(xué)院朱麟勇課題組居然還能給“剪刀”“上鎖”——只有某種特殊靶向物質(zhì)“開鎖”后，用光照射，“剪刀”才會開剪，分子才會分離。日前，這個名為“靶向激活型光扳機(jī)”的研究成果在《美國化學(xué)會志》上發(fā)表。

據(jù)朱麟勇介紹，就像扣動扳機(jī)后槍的威力才能爆發(fā)一樣，在化學(xué)分子中，有一些作用類似于“扳機(jī)”的分子基團(tuán)——只要照射某種光，就會激發(fā)分子基團(tuán)內(nèi)發(fā)生光剪切，母體分子就會分離。這些分子基團(tuán)由此得名“光扳機(jī)”或“光籠”。

作為一種工具分子，光扳機(jī)近年來備受分子生物學(xué)家和材料化學(xué)家關(guān)注，已廣泛應(yīng)用到光激活生物信號分子或熒光、光活化DNA或蛋白功能以及光控藥物或基因釋放等方面，給生命機(jī)制研究和疾病診療等領(lǐng)域帶來希望。

“但是，僅僅激發(fā)光剪切效應(yīng)來分離分子是不夠的，我們的創(chuàng)新之處是讓光剪切的發(fā)生精確可控。形象地說，就是先給這個光扳機(jī)‘上鎖’，只有遇上‘鑰匙’開鎖后，光剪切才會發(fā)生。”朱麟勇說。

經(jīng)過4年多的工作，朱麟勇課題組取得了一系列突破，設(shè)計出全新概念的“靶向激活型光扳機(jī)”。他們是在常規(guī)的香豆素光扳機(jī)分子上引入一把“鎖”，使它失去熒光和光剪切性能，只有當(dāng)“鎖”被靶向物質(zhì)打開或所在的特定微環(huán)境被破壞時，失去的性能才能被有效激活和恢復(fù)。

朱麟勇解釋說：“這就給疾病靶向治療開辟了新途徑，例如，腫瘤部位的生物特征必然和健康部位的不同，我們可以根據(jù)這些特征做出一把‘鎖’，用腫瘤特征物質(zhì)作為‘鑰匙’，這個帶‘鎖’的物質(zhì)進(jìn)入人體后，只有在腫瘤組織中‘鎖’才能被打開，在光照條件下，釋放出里面的藥物，選擇性殺死癌細(xì)胞。”

這一原創(chuàng)性概念的提出，為精確可控地進(jìn)行光激活或釋放來診療疾病，以及開展生命機(jī)制研究奠定了基礎(chǔ)。