019年7月24日，华盛顿大学和加州大学的研究者在Nature期刊连发两篇论文，表示已经开发了一种从头设计的开关蛋白，可以通过感知细胞环境的变化并释放以特定方式起反应的关键肽，实现对活细胞的编程，以执行新的生物技术和治疗功能。该研究为合成生物学和细胞重编程开辟了新的道路。
该团队将这一设计称为锁定正交笼/关键蛋白（Latching Orthogonal Cage–Key pRotein，LOCKR），它由几种具有不同功能的分子组成，一个“门闩”，一个“笼子”，一把“钥匙”和一个生物活性肽。这种通用结构使它非常灵活，根据不同应用场景，它可以打开或关闭不同的功能单元，进而改变基因表达、改变细胞中分子的运输方向、降解特定的蛋白质或者控制蛋白质结合的相互作用。
其中一篇论文表示研究者已经通过三种不同功能的开关证明了LOCKR的有效性和普遍性：促凋亡肽的结合、降解决定子介导的蛋白质降解和通过核输出序列的蛋白质定位。另一篇论文还描述了研究者如何利用LOCKR的即插即用特性来实现内源性信号通路和合成基因电路的反馈控制。
与CRISPR等生物工程工具都不同，LOCKR是第一个完全由科学家构思和设计出来的分子工具。LOCKR将DNA开关技术的可编程性引入蛋白质领域，与天然蛋白互作网络相比，它具有可调控性和灵活性，与DNA纳米技术相比更容易实现生物编程。LOCKR还提供了一种与活细胞相互作用的新方法，该方法可以为癌症、自身免疫性疾病等多种疾病的治疗提供新的思路。
