蛋白质结构新观点或改变生物医学未来

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多伦多，12月6日(科学日报)——根据最新一期的《美国国家科学院院刊》，加拿大研究人员发现了一种创造设计蛋白质或给生物技术和个性化医学带来新变化的新方法。

滑铁卢大学生物工程与技术中心的教授伊丽莎白·梅尔林与印度和美国的研究人员合作，创造了一种能够耐受一系列生理和环境条件的蛋白质。以前，生理和环境条件对寻求创造超稳定和高功能蛋白质的科学家提出了巨大的挑战。

蛋白质药物可以被设计成抗体并寻找特定的细胞。这种个性化的药物只在需要的地方起作用，因此大大减少了治疗癌症和关节炎等疾病的副作用。然而，设计能经受各种条件的蛋白质既有挑战性又有风险。蛋白质依靠其独特的结构来发挥功能。结构上的微小变化会导致过敏反应，甚至致命的级联免疫反应。

Melying说，部分正确的蛋白质设计是不够的，必须完全正确才能使蛋白质稳定、有功能并使药物发挥作用。大多数天然蛋白质不是很稳定，科学家发现很难设计蛋白质的稳定性。新的结果给研究人员对蛋白质的设计和理解带来了真正的变化。

传统的蛋白质设计要么注重结构，要么注重功能。融合利用生物信息学充分挖掘自然界的信息，使设计过程兼顾结构和功能，进而测量和分析可折叠功能蛋白的解折叠和失效时间。

通过生物物理学和计算机分析的结合，研究小组发现蛋白质的动态稳定性可以根据蛋白质链循环回到折叠结构的程度来建模。由此获得的稳定性是定量的，因此蛋白质的稳定性可以调节，并且当不再需要时可以自然分解。

这种不同的思维方式将允许研究人员以更精确控制的稳定性进行蛋白质设计，从而解决生物传感器和个性化治疗应用中的挑战。

(编者:胡彦明)