杭州超限教育綜合訊：近日從中國科技大學了解到，該校生命科學學院劉海燕、陳泉研究組在蛋白質設計領域取得重要進展，成功實現(xiàn)給定目標結構的蛋白全序列從頭設計，最新的《自然·通訊》雜志發(fā)表了該研究成果。
作為生命功能主要執(zhí)行者，蛋白質是由不同類型氨基酸按照特定順序串聯(lián)成的長鏈狀生物大分子，且很多蛋白質分子需要在空間折疊成特定的三維結構才能發(fā)揮功能。目前，能夠折疊成穩(wěn)定三維結構的蛋白質幾乎全部是天然蛋白質。
而蛋白質設計是人工指定蛋白質的氨基酸序列，使其具有預期的三維結構和功能。國際上迄今為止有實驗驗證報道的自動設計方法只有一兩種，不僅成功率很低，而且判別所設計的蛋白質能否形成穩(wěn)定的三維結構也十分困難。
劉海燕和陳泉研究組建立了一種用全新策略構建的統(tǒng)計能量函數(shù)，用于蛋白質設計。同時，他們利用一種基于細菌細胞耐藥性報告蛋白質折疊好壞的方法，來快速檢測人工設計的蛋白質是否能折疊成穩(wěn)定的三維結構，不僅檢測效率高，還能通過實驗篩選對設計做出改進。
實驗中，通過用三種不同天然蛋白質的空間結構為設計目標，獲得了四個穩(wěn)定折疊的人工蛋白質。用核磁共振方法解析了其中兩個人工蛋白質的溶液結構，其實際空間結構與設計目標均高度一致。
專家評價，該工作建立了蛋白質從頭設計的新途徑，為今后設計蛋白質疫苗、蛋白質藥物提供了新的方法。