密西根大学的 Nils Walter 认为,针对 RNA 蛋白酶的研究可能有助于研发监测代谢的新方法和协助寻找火星上生命的迹象。
Walter 和 Xiaowei Zhuang 等人,针对称为 ribozymes 的单一 RNA 蛋白酶进行研究。他们希望了解 ribozymes 的改变如何影响活性,并找出方式加以利用。他们利用单一分子的荧光共振能量转移 (fluorescence resonance energy transfer,FRET),配合数学模拟以研究与感染烟草的病毒复制有关的 ribozyme。FRET 使研究人员能直接观察并量测 ribozyme 改变形状的速率,以及遭遇不同分子时这个速度的改变情形。
研究人员发现,他们所做的修饰即使离反应发生处很远也会影响催化速率。这个现象与一般蛋白质蛋白酶相似。
Walter 说,了解 ribozymes 如何工作有助于解释生物学基本的问题,但这个研究也有助于实际性的应用。Walter、Robert T. Kennedy 教授、以及 Jens-Christian Meiners目前即正致力将其应用于生物探针。通过选择性开启催化反应的 ribozyme 分子,所得产物在与特定分子结合时即能发散特定荧光信号。这个生物探针能用于侦测重要荷尔蒙,如与脂肪代谢有关的 leptin 等。
在 NSA 的资助的下,研究人员也希望研发生物探针,以送至火星侦测氨基酸,或其它生物曾经存在的信号。Walter 说:”这些计划虽然都在发展阶段,但都将有助于设计各种不同用途的生物探针。”