生物体内蛋白质活性的精确调控在生物医学领域有着广泛的应用。然而，在不进行基因修饰的情况下，利用光来控制生物系统中蛋白质的活性是一项挑战。在此，德克萨斯大学达拉斯分校Zhenpeng Qin研究团队报告了一种技术，在高时空分辨率精度下以光关闭活细胞中蛋白质活性，并将其命名为分子热疗(MH)。MH基于通过短激光脉冲对等离激元金纳米颗粒进行纳米级限制加热，以展开和光灭活目标蛋白质。实验结果表明蛋白酶激活受体2（PAR2），一种G蛋白偶联受体和导致疼痛致敏的重要途径，可在不影响细胞增殖的情况下被MH光灭活。PAR2的活性可在不影响周围细胞的情况下在激光靶向细胞中关闭；此外，通过灭活PAR2，不仅表明MH具有分子特异性，与此同时还能保留其他受体的完整性。同时，研究进一步表明脑内皮细胞单层紧密连接蛋白的光灭活可导致体外可逆的血脑屏障打开，且由于是在纳米尺度的加热，MH引起的蛋白失活低于纳米气泡产生阈值。MH在时间和尺寸范围内均不同于传统热疗（引起全身组织发热）：纳秒与秒、纳米与毫米。综上所述，MH无需进行修饰即可选择性和远程操纵蛋白活性和细胞行为，在生物医学领域具有潜在的应用价值。

Peiyuan Kang, Xiaoqing Li, Zhenpeng Qin, et al. Transient Photoinactivation of Cell Membrane Protein Activity without Genetic Modification by Molecular Hyperthermia. ACS Nano, 2019.

https://doi.org/10.1021/acsnano.9b01993